CN113274695B - 折叠结构及其跑步机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及折叠结构及其跑步机，该方案包括底架、与底架旋转连接的主架及设于底架与主架之间的折叠组件，该折叠组件位于主架以及底架的中心线上；所述折叠组件包括电机、设于电机输出端的电机丝杆、通过螺纹套管与电机丝杆连接的活动摆臂、与活动摆臂远离电机丝杆一端旋转连接的固定摆臂及与固定摆臂和活动摆臂同时旋转连接的连接支架，所述连接支架远离活动摆臂的一端与主架旋转连接，所述固定摆臂的另一端通过无螺纹套管与电机丝杆连接；所述电机以及固定摆臂均与底架连接，该发明具有折叠结构简单、结构稳定、制造和装配成本低的优点。

Description

折叠结构及其跑步机

技术领域

本发明涉及折叠设备技术领域，具体涉及折叠结构及其跑步机。

背景技术

目前的一些大型家电设备或者家具，通常占地面积较大，一旦放置安装后无法轻易移动，且无法进行折叠收纳。

如现有的跑步机，虽然具有折叠功能，但是存在结构较为复杂的缺点，导致故障率较高，如现有的折叠椅或折叠床，在折叠后仍然占据较多的地面面积。尤其是市场上的电动折叠跑步机，这种跑步机由于支杆受力要求过大，导致需要高精度的滑轨来滑动推杆实现折叠，且需左右连杆保持一致动作，不能偏摆，才能达到折叠时不卡顿或折叠失效的效果，加工及装配成本等均过高。

因此，亟待一种可显著降低成本、结构更加稳定的折叠结构及其跑步机。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了折叠结构及其跑步机。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：折叠结构包括底架、与底架旋转连接的主架及设于底架与主架之间的折叠组件，该折叠组件位于主架以及底架的中心线上；所述折叠组件包括电机、设于电机输出端的电机丝杆、通过螺纹套管与电机丝杆连接的活动摆臂、与活动摆臂远离电机丝杆一端旋转连接的固定摆臂及与固定摆臂和活动摆臂同时旋转连接的连接支架，所述连接支架远离活动摆臂的一端与主架旋转连接，所述固定摆臂的另一端通过无螺纹套管与电机丝杆连接；所述固定摆臂与底架连接；底架上设有支撑底板，该支撑底板与固定摆臂通过螺纹管固连；支撑底板上设有与电机丝杆平行设置的滑轨，所述活动摆臂朝向滑轨的一面设有与滑轨配合的滑槽，通过电机丝杆驱动活动摆臂沿滑轨长度方向来回移动；所述活动摆臂、电机丝杆以及固定摆臂之间形成三角形。

工作原理及有益效果：1、与传统折叠结构相比，本方案可通过折叠结构实现电动折叠，利用折叠组件位于主架和底架中心线上的位置，使得整个折叠结构运行时更加稳定，也就无需左右连杆也能够实现稳定的折叠效果，不会产生偏摆的问题；

2、利用电机丝杆传动结构，使得主架与底架之间的展开角度和折叠精度得到了保证，且兼具高精度、可逆性和高效率的特点，具有很小的摩擦阻力，可显著提高折叠组件的使用寿命，可靠性高，因此也无需各种的导轨来保证推杆的滑动精度；

3、与现有通过气缸或液压缸驱动主架和底架折叠打开的折叠结构相比，本方案不需要设置额外的气源站和液压站，也不像气缸和液压缸那样需要频繁维护，电机的维护成本显然是更低且维护周期是更长的，体积也是更小的，更加适用于跑步机、折叠床等领域，还可以通过改变活动摆臂和固定摆臂的长度来实现各种折叠角度的范围限定，无需设置任何限位开关元件或者传感器，也无需其他的限位结构，大大降低了整体的成本，且结构显然是更加简单，装配难度大大降低，装配成本也随之降低；

4、活动摆臂、电机丝杆以及固定摆臂形成三角形的稳定结构，相比传统的单连杆结构更加稳定；

5、通过滑轨与活动摆臂的滑槽配合，可显著降低电机丝杆的负担，使得电机丝杆的使用寿命大大增加，也使得折叠组件整体的稳定性得到了极大地提升，更加不容易发生偏摆的情况，同时兼具结构简单的优点，没有复杂的结构，装配成本低。

进一步地，所述固定摆臂与活动摆臂之间的夹角小于等于179°，且所述固定摆臂与活动摆臂等长。此设置，使得活动摆臂在电机丝杆上向固定摆臂方向移动时，也就是主架向上旋转折叠时，固定摆臂和活动摆臂之间的连接点是向上运动的，而且又由于固定摆臂远离活动摆臂的一端是无法移动只能进行旋转运动的，因此固定摆臂与活动摆臂之间的连接点会朝向连接连接支架方向移动，相当于连接支架与固定摆臂之间的夹角在主架折叠过程中是逐渐增大的，固定摆臂与活动摆臂之间的夹角在此时是逐渐变小的。

进一步地，所述连接支架与主架之间设有铰接支架，所述连接支架与铰接支架铰接，该铰接支架与主架固连，所述连接支架远离铰接支架的一端与铰接支架形成第一直线，该铰接支架与第一直线的夹角大于等于1°。此设置，保证了折叠时，连接支架与铰接支架之间的夹角是逐渐变小的，而且与现有技术相比，本方案能够使用更小的推力来实现折叠操作，因此可以使用成本更低的电机，无需采用常见的气缸等。

进一步地，所述底架左右两端分别设有一连杆结构，每个所述连杆结构包括一端与主架旋转连接的辅助连杆、与辅助连杆另一端旋转连接的伸缩轴及与伸缩轴远离辅助连杆一端旋转连接的滑动轮，所述伸缩轴与底架滑动连接。此方案，通过左右各一个连杆结构来辅助折叠组件，使得折叠组件在运行时，主架更不容易发生偏摆，整体运行更加稳定，同时连杆结构也降低了折叠组件的负担，使其更不容易发生故障。运行时，滑动轮在地面上滑动，辅助连杆支撑柱主架的底部的左右两端，使其更加平衡，不容易发生偏摆。

进一步地，所述电机通过电机支架与底架连接，该电机支架通过隔音轴套与电机旋转连接。此方案，使得电机并不是与底架硬连接的，而是活动连接的，可更好地保护电机，而且电机与电机支架之间具有隔音轴套，使得电机在运行时，即使产生了旋转运动，也不会产生很大的噪音。

进一步地，所述辅助连杆通过螺纹固定管与主架旋转连接，该螺纹套管与主架固连。此方案，无需在主架上进行打孔操作，只需要先将螺纹套管通过焊接等方式固定在主架上之后，再将辅助连杆与螺纹套管连接即可，装配难度低。

进一步地，所述底架底部设有多个可拆卸连接的支撑套。此方案，可显著提高底架的稳定性，使得底架与地面之间具有更大的摩擦系数，不易发生位移。

进一步地，当所述主架处于伸展状态时，该主架与底架平行，且所述电机与活动摆臂之间设有防撞间隙。此方案，当主架处于完全伸展状态时，电机与活动摆臂之间不会产生碰撞，因此可以完全避免主架展开后产生的金属撞击噪音发生。

进一步地，所述主架远离底架的一端设有支撑轮，当所述主架处于伸展状态时，该支撑轮与地面接触。此方案，通过支撑轮作为主架与地面之间的缓冲，不仅起到了缓冲减震降噪的效果，也起到了保持主架与底架之间平行的支撑效果，同时能够方便运用本折叠结构的跑步机能够轻松移动。

折叠跑步机包括上述的折叠结构，还包括与底架旋转连接的立柱，该立柱上设有仪表结构及扶手；所述主架上设有跑台结构。运用本发明折叠结构的折叠跑步机，具有稳定的折叠性能以及占用空间小的优点，制造成本和装配成本均更低。

附图说明

图1是本发明折叠结构的立体图；

图2是图1的折叠组件的放大图；

图3是图1折叠过程中的示意图；

图4是图3折叠完成后的示意图；

图5是支撑底板的示意图；

图6是本发明折叠跑步机的立体图；

图7是图6的仰视图；

图8是本发明与现有技术的折叠结构对比的示意图。

图中，1、底架；2、主架；3、折叠组件；4、螺纹套管；5、无螺纹套管；6、防撞间隙；7、连杆结构；8、立柱；9、扶手；10、跑台结构；11、支撑底板；12、螺纹管；13、滑轨；14、支撑套；15、铰接支架；21、支撑轮；31、电机；32、电机丝杆；33、活动摆臂；34、固定摆臂；35、连接支架；331、滑槽；36、电机支架；37、隔音轴套；71、辅助连杆；72、伸缩轴；73、滑动轮；74、螺纹固定管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1-4所示，本折叠结构包括底架1、与底架1旋转连接的主架2及设于底架1与主架2之间的折叠组件3，该折叠组件3位于主架2以及底架1的中心线上，在本实施例中，主架2若运用在跑步机上，可以是安装跑步机跑台的承载件，若运用在床上，主架2就是床板的承载件，而底架1就是底部的支撑件，折叠组件3相当于是驱动结构和连接结构，起到连接和驱动的作用，而折叠组件3位于主架2以及底架1的中心线上，使得整个折叠结构运行时更加稳定，也就无需左右连杆也能够实现稳定的折叠效果，不会产生偏摆的问题。

其中，底架1和主架2均通过常见的金属方管拼接而成。

请具体参阅图2，具体地，折叠组件3包括电机31、设于电机31输出端的电机丝杆32、通过螺纹套管4与电机丝杆32连接的活动摆臂33、与活动摆臂33远离电机丝杆32一端旋转连接的固定摆臂34及与固定摆臂34和活动摆臂33同时旋转连接的连接支架35，连接支架35远离活动摆臂33的一端与主架2铰接，所述固定摆臂34的另一端通过无螺纹套管5与电机丝杆32连接，其中电机31为常见的减速电机31，而活动摆臂33和固定摆臂34通过常见的铁合金制成，螺纹套管4和电机丝杆32螺接，无螺纹套管5与电机丝杆32由于并不是螺接，因此电机丝杆32可在无螺纹套管5内空转。

在本实施例中，并不限定各种零件的材料，仅仅只是提出了一种可以采用的实施例，因此并不能因此将本方案中的零件限定在给出实施例范围内。

优选地，当主架2处于伸展状态时，活动摆臂33远离电机31，见图3中的箭头方向，该主架2与底架1平行，且电机31与活动摆臂33之间设有防撞间隙6。当主架2处于完全伸展状态时，电机31与活动摆臂33之间不会产生碰撞，因此可以完全避免主架2展开后产生的金属撞击噪音发生。

优选地，主架2远离底架1的一端设有支撑轮21，当主架2处于伸展状态时，该支撑轮21与地面接触。通过支撑轮21作为主架2与地面之间的缓冲，不仅起到了缓冲减震降噪的效果，也起到了保持主架2与底架1之间平行的支撑效果，同时能够方便运用本折叠结构的跑步机能够轻松移动。这里的支撑轮21可以是常见具有橡胶材质的轮子。

优选地，连接支架35的宽度至少是固定摆臂34的两倍，活动摆臂33与固定摆臂34铰接，而连接支架35与固定摆臂34铰接，两个铰接均通过同一个台阶螺丝完成。

请参阅图5，具体地，底架1上设有支撑底板11，该支撑底板11与固定摆臂34通过螺纹管12固连，支撑底板11上设有与电机丝杆32平行设置的滑轨13，活动摆臂33朝向滑轨13的一面设有与滑轨13配合的滑槽331，通过电机丝杆32驱动活动摆臂33沿滑轨13长度方向来回移动。通过支撑底板11和螺纹管12可以方便地固定固定摆臂34，使其固定地更加牢固，且结构简单，没有复杂的结构，装配成本低。而通过滑轨13与活动摆臂33的滑槽331配合，可显著降低电机丝杆32的负担，使得电机丝杆32的使用寿命大大增加，也使得折叠组件3整体的稳定性得到了极大地提升，更加不容易发生偏摆的情况，同时兼具结构简单的优点，没有复杂的结构，装配成本低。

具体地，固定摆臂34与活动摆臂33之间的夹角小于等于179°，且固定摆臂34与活动摆臂33等长。使得活动摆臂33在电机丝杆32上向固定摆臂34方向移动时，也就是主架2向上旋转折叠时，固定摆臂34和活动摆臂33之间的连接点是向上运动的，而且又由于固定摆臂34远离活动摆臂33的一端是无法移动只能进行旋转运动的，因此固定摆臂34与活动摆臂33之间的连接点会朝向连接连接支架35方向移动，相当于连接支架35与固定摆臂34之间的夹角在主架2折叠过程中是逐渐增大的，固定摆臂34与活动摆臂33之间的夹角在此时是逐渐变小的。

具体地，连接支架35与主架2之间设有铰接支架15，连接支架35与铰接支架15铰接，该铰接支架15与主架2固连，所述连接支架35远离铰接支架15的一端与铰接支架15形成第一直线，该铰接支架15与第一直线的夹角大于等于1°。此设置，保证了折叠时，连接支架35与铰接支架15之间的夹角是逐渐变小的，而且与现有技术相比，本方案能够使用更小的推力来实现折叠操作，因此可以使用成本更低的电机31，无需采用常见的气缸等。

请参阅图8，图8的ABE三点连成的折叠结构是现有技术，而AB、BC、DC及CE为本方案的折叠结构，其中E点相当于是有一个驱动力向左侧驱动，两者均可以实现主架2的抬升，但是现有技术中ABE形成三角，通过E点滑动实现B绕A逆时针旋转，虽然这种结构简单，但是存在ABE之间的夹角过大，经过力学分析，E向左侧滑动需要更大的推力，而且为了保持平衡还需要滑轨13，导致驱动器的成本较高，对于滑轨13的精度要求也较高。

而本方案将现有技术中的BE拆解为BC和CE形成的三角形，从而使得原先BE顶升AB绕A旋转实现逆时针旋转的方式优化为BC顶升AB绕A旋转实现逆时针旋转，相当于ABE的顶升大夹角转换成ABC的顶升小夹角，同时将原先E向左侧滑动优化利用C的分支形成CD和CE，经过力学分析，可得知只需要在E处施加更小的力即可实现主架2的抬升操作，显著降低了E处的驱动力需求，因此可极大地降低对于电机31的要求，也正因为如此，本方案利用电机丝杆32驱动的方式可以轻松实现折叠结构的折叠功能，而现有技术需要使用气缸等大推力驱动件，成本高低存在显著的区别。

其中AB相当于本方案中的铰接支架15，铰接支架15固连在主架2上，A就相当于主架2与底架1的旋转点，BC相当于连接支架35，CE相当于活动摆臂33，DC或CD相当于本方案中的固定摆臂34。

具体地，电机31通过电机支架36与底架1连接，该电机支架36通过隔音轴套37以及螺丝与电机31旋转连接。此方案，使得电机31并不是与底架1硬连接的，而是活动连接的，可更好地保护电机31，而且电机31与电机支架36之间具有隔音轴套37，使得电机31在运行时，即使产生了旋转运动，也不会产生很大的噪音。

为了进一步提升折叠结构的稳定性，底架1左右两端分别设有一连杆结构7，每个所述连杆结构7包括一端与主架2旋转连接的辅助连杆71、与辅助连杆71另一端旋转连接的伸缩轴72及与伸缩轴72远离辅助连杆71一端旋转连接的滑动轮73，所述伸缩轴72与底架1滑动连接。通过左右各一个连杆结构7来辅助折叠组件3，使得折叠组件3在运行时，主架2更不容易发生偏摆，整体运行更加稳定，同时连杆结构7也降低了折叠组件3的负担，使其更不容易发生故障。运行时，滑动轮73在地面上滑动，辅助连杆71支撑柱主架2的底部的左右两端，使其更加平衡，不容易发生偏摆。

优选地，辅助连杆71通过螺纹固定管74与主架2旋转连接，该螺纹套管4与主架2固连。无需在主架2上进行打孔操作，只需要先将螺纹套管4通过焊接等方式固定在主架2上之后，再将辅助连杆71与螺纹套管4连接即可，装配难度低。

为了提升底架1与地面之间的摩擦系数，提升摩擦力，底架1底部设有多个螺接的支撑套14，可显著提高底架1的稳定性。

本方案，利用电机丝杆32传动结构，使得主架2与底架1之间的展开角度和折叠精度得到了保证，且兼具高精度、可逆性和高效率的特点，具有很小的摩擦阻力，可显著提高折叠组件3的使用寿命，可靠性高，因此也无需各种的导轨来保证推杆的滑动精度。

为了降低成本，滑动轮73和支撑轮21可以是同一型号的零件，均可以从市面上采购到。

实施例2

请参阅图6-7在实施例1的基础上，将其运用在跑步机上，本方案的折叠跑步机包括上述的折叠结构，还包括与底架1旋转连接的立柱8，该立柱8上设有仪表结构及扶手9；所述主架2上设有跑台结构10，其中仪表结构和跑台结构10均为现有技术，这里不再对其进行赘述。运用本发明折叠结构的折叠跑步机，具有稳定的折叠性能以及占用空间小的优点，制造成本和装配成本均更低，尤其是利用在仪表结构上的控制器等，可以实现对折叠结构的控制，实现一键自动折叠等功能，大大提升了使用便利程度。

本发明未详述部分为现有技术，故本发明未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了底架1、主架2、折叠组件3、螺纹套管4、无螺纹套管5、防撞间隙6、连杆结构7、立柱8、扶手9、跑台结构10、支撑底板11、螺纹管12、滑轨13、支撑套14、铰接支架15、支撑轮21、电机31、电机丝杆32、活动摆臂33、固定摆臂34、连接支架35、滑槽331、电机支架36、隔音轴套37、辅助连杆71、伸缩轴72、滑动轮73、螺纹固定管74等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.折叠结构，其特征在于，包括底架（1）、与底架（1）旋转连接的主架（2）及设于底架（1）与主架（2）之间的折叠组件（3），该折叠组件（3）位于主架（2）以及底架（1）的中心线上；

所述折叠组件（3）包括电机（31）、设于电机（31）输出端的电机丝杆（32）、通过螺纹套管（4）与电机丝杆（32）连接的活动摆臂（33）、与活动摆臂（33）远离电机丝杆（32）一端旋转连接的固定摆臂（34）及与固定摆臂（34）和活动摆臂（33）同时旋转连接的连接支架（35），该连接支架（35）远离活动摆臂（33）的一端与主架（2）旋转连接，所述固定摆臂（34）的另一端通过无螺纹套管（5）与电机丝杆（32）连接；

所述底架（1）上设有支撑底板（11），该支撑底板（11）与固定摆臂（34）通过螺纹管（12）固连，该支撑底板（11）上设有与电机丝杆（32）平行设置的滑轨（13），所述活动摆臂（33）朝向滑轨（13）的一面设有与滑轨（13）配合的滑槽（331），通过电机丝杆（32）驱动活动摆臂（33）沿滑轨（13）长度方向来回移动；

所述活动摆臂（33）、电机丝杆（32）以及固定摆臂（34）之间形成三角形；

所述电机（31）通过电机支架（36）与底架（1）连接，该电机支架（36）通过隔音轴套（37）与电机（31）旋转连接；

所述底架（1）左右两端分别设有一连杆结构（7），每个所述连杆结构（7）包括一端与主架（2）旋转连接的辅助连杆（71）、与辅助连杆（71）另一端旋转连接的伸缩轴（72）及与伸缩轴（72）远离辅助连杆（71）一端旋转连接的滑动轮（73），所述伸缩轴（72）与底架（1）滑动连接。

2.根据权利要求1所述的折叠结构，其特征在于，所述固定摆臂（34）与活动摆臂（33）之间的夹角小于等于179°，且所述固定摆臂（34）与活动摆臂（33）等长。

3.根据权利要求2所述的折叠结构，其特征在于，折叠时，主架（2）与底架（1）之间的夹角逐渐增大，固定摆臂（34）与活动摆臂（33）之间的夹角逐渐变小，连接支架（35）与固定摆臂（34）之间的夹角逐渐增大；展开时，主架（2）与底架（1）之间的夹角逐渐变小，固定摆臂（34）与活动摆臂（33）之间的夹角逐渐增大，连接支架（35）与固定摆臂（34）之间的夹角逐渐变小。

4.根据权利要求1所述的折叠结构，其特征在于，所述辅助连杆（71）通过螺纹固定管（74）与主架（2）旋转连接，该螺纹套管（4）与主架（2）固连。

5.根据权利要求1所述的折叠结构，其特征在于，所述底架（1）底部设有多个可拆卸连接的支撑套（14）。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的折叠结构，其特征在于，当所述主架（2）处于伸展状态时，该主架（2）与底架（1）平行，且所述电机（31）与活动摆臂（33）之间设有防撞间隙（6）。

7.根据权利要求5所述的折叠结构，其特征在于，所述主架（2）远离底架（1）的一端设有支撑轮（21），当所述主架（2）处于伸展状态时，该支撑轮（21）与地面接触。

8.折叠跑步机，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的折叠结构，还包括与底架（1）旋转连接的立柱（8），该立柱（8）上设有仪表结构及扶手（9）；所述主架（2）上设有跑台结构（10）；所述仪表结构分别与折叠结构以及跑台结构（10）电连接。

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