CN208710922U - 速度检测机构及无动力跑步机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种速度检测机构及具有该机构的无动力跑步机，其中速度检测机构包括霍尔传感器、磁铁和机构固定装置，所述霍尔传感器包括霍尔电路板和霍尔元件，所述机构固定装置将速度测试机构固定安装于跑步机内部，所述机构固定装置的支架为U型槽并扣盖于跑步机的跑台侧面板上，所述磁铁固定于跑步机的前轴顶端上与霍尔电路板相对。其优点表现为：本实用新型的速度检测机构结构简单，易于安装，适用于无动力跑步机，测算速度时有利于减小误差，机构安装和制造成本低；利用霍尔传感器的高灵敏度特点，将霍尔传感器安装于跑步机跑台内部，通过信号放大器实现检测跑步机跑步速度的目的。

Description

速度检测机构及无动力跑步机

技术领域

本实用新型涉及健身器材特别是跑步机机构改进技术领域，具体为一种用于跑步机的速度检测机构及具有该机构的无动力跑步机。

背景技术

随着物质生活水平的提高，人们越来越注重体育锻炼，跑步作为最常见的运动方式，已经成为人们日常生活中改善生活质量的运动方式。跑步机是家庭和健身房常备的健身器材，如果能够提高跑步机中测速的精度、准度，势必能够增加人们跑步健身的热情，也提高跑步机的利用率。现有技术中，跑步机速度测量方法主要有干簧管+磁铁和霍尔传感器+磁铁两种，另种方式均有应用优势但也存在一定的问题，具体分析如下：

1.干簧管+磁铁

这种方式比较常见于跑步机测速开关装置中，包括常开模式和常闭模式两种。在常开模式下，当有磁铁靠近磁簧开关时干簧片就会关闭，将磁铁移开后干簧片就会重新打开。于常闭模式下，当有磁铁靠近磁簧开关时干簧片就会打开，将磁铁移开后干簧片就会重新关闭。在干簧片打开和关闭之间，干簧片控制电路开合产生电流与磁铁之间构成电磁场，通过电磁感应检测跑步机的速度。这种实现方法结构简单设备安装成本低，但测量精度不高。

2.霍尔传感器+磁铁

中国专利申请公布号为CN106823266A的一件发明专利中公开了一种智能化跑步机及工作方法，属于运动健身设备技术领域，其结构主要包括跑步机本体基座、安装在跑步机桌面上的弧面显示器、安装在跑步机扶手上的光电传感器、安装在跑步机本体基座上的磁铁、霍尔传感器，和安装在跑步机基座上的控制模块盒。在该跑步机的控制模块盒中集成了控制功能、信息传输功能和互联网功能。通过跑步机的控制模块盒、跑步机扶手上的光电传感器和安装在跑步机本体上的磁铁和霍尔传感器实现跑步机的自动调速，并使弧面显示器中画面的播放速度随着人的跑步速度变化自动调整。该技术方案中的跑步机为电动系统控制的跑步机，跑步机前轴端头的轴向表面设有4个磁铁，绕前轴端头圆周等分，霍尔传感器安装于基座上位于前轴端头附近，与磁铁形成速度自动检测部分，该方案对磁铁与霍尔元件位置精度要求较高，且常常因为磁铁与霍尔元件位置发生相对变化，或者因后期机器部件磨损而使得测量的速度数值存在较大的误差。

现有跑步机速度控制方式均是根据各种逻辑处理运算，然后处理器发送命令给电机来控制跑步机速度，该技术方案只能用于电机控制的跑步机，对于无动力跑步机来说不具备适用该方法的条件，而如何实现无动力跑步机的精确速度检测目前还没有相关技术公开。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于跑步机的速度检测机构及具有该机构的无动力跑步机，该速度检测机构具备结构简单，公差累积小，制造成本低等优点，解决了速度检测因为磁铁与霍尔元件位置发生相对变化，或者因后期机器部件磨损而使得测量的速度数值存在较大的误差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种速度检测机构，其特征在于，所述速度检测机构包括霍尔传感器、磁铁和机构固定装置，所述霍尔传感器包括霍尔电路板和霍尔元件，所述机构固定装置将速度检测机构固定安装于跑步机内部，所述机构固定装置包括跑步机支架、前轴、凹槽、球面轴承、轴承盖板，所述支架为U型槽并扣盖于跑步机的跑台侧面板上，支架内底面与跑步机的前轴顶端相对，所述霍尔电路板固定安装于所述支架内底面，所述磁铁固定于跑步机的前轴顶端上与霍尔电路板相对，所述霍尔元件设于霍尔电路板上靠近磁体的一面。

优选地，所述支架通过螺丝固定于跑步机的跑台侧面板上。

优选地，所述机构固定装置还包括轴承盖板和球面轴承，所述球面轴承两端分别通过一对轴承盖板固定于跑步机跑台两侧的跑台侧面板上，所述球面轴承与跑步机的前轴相连用于支撑前轴转动。

优选地，所述跑步机的前轴顶端上设有凹槽，用于固定磁铁。

基于上述速度检测机构，本实用新型还提供了一种无动力跑步机，所述无动力跑步机包括跑步机主体、跑台和显示屏，所述显示屏安装于跑步机主体上。所述无动力跑步机还包括速度检测机构，所述速度检测机构安装于跑台的侧面。

本实用新型的优点在于：

本实用新型的速度检测机构结构简单，易于安装，适用于无动力跑步机，测算速度时有利于减小误差，机构安装和制造成本低。

本实用新型的速度检测机构利用霍尔传感器的高灵敏度特点，将霍尔传感器安装于跑步机跑台内部，通过信号放大器实现检测跑步机跑步速度的目的。

附图说明

为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：

图1为一实施例中本实用新型速度检测机构示意图；

图2为一实施例中本实用新型速度检测机构沿A-A方向剖视图；

图3为一实施例中本实用新型无动力跑步机结构示意图。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.支架,2.霍尔电路板，3.霍尔元件，4.磁铁，5，前轴，6.跑台侧面板， 7.凹槽，8.轴承盖板，9.球面轴承，A.速度检测机构，B.跑台，C.显示屏。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-3，一种速度检测机构，包括霍尔传感器、磁铁和机构固定装置，霍尔传感器包含霍尔元件3和霍尔电路2，机构固定装置包括跑步机支架1、前轴5、凹槽7、球面轴承9、轴承盖板8和跑台侧面板6。霍尔电路板2采用4颗螺丝固定在支架1内底面上，所述霍尔元件设于霍尔电路板上靠近磁铁的一面，支架为U型槽并扣盖于跑步机的跑台侧面板上，支架通过螺丝固定于跑步机的跑台侧面板6上，支架内底面与跑步机的前轴顶端相对，磁铁 4采用螺丝安装固定于跑步机的前轴5顶端的凹槽7上，与霍尔电路板相对。跑步机前轴采用螺丝固定在球面轴承9上，跑步机前轴5为传动轴，球面轴承9与跑步机的前轴5相连，用于支撑前轴转动，球面轴承9由一对轴承盖板8将其固定在跑步机的跑台侧面板6上。跑步机前轴与霍尔电路板2上的霍尔元件3是相对转动的。霍尔电路耦接信号处理模块，经过信号处理模块中放大电路和波形变换与整形电路处理，从而将模拟信号转换成数字信号，根据数字信号编码得出前轴角速度，结合前轴5直径的固定数值，跑步机自带的运算处理器可测算出跑步机转速。

一种无动力跑步机，所述无动力跑步机包括速度检测机构、跑步机主体、跑台和显示屏、手柄和阻尼器，速度检测机构安装于跑台的侧面，跑步机手柄为具有调节速度功能的装置，焊接于跑步机侧支架的顶端，一体机为可通过显示屏C显示跑步场景，所述一体机安装于跑步机支架顶端支架内。同时，跑步机自带的运算器能够将数值代入到函数中得出结果。跑步机自带的运算处理模块可检测一体机所反馈跑步机转速与霍尔传感器测算数据的偏差。跑步机自带的运算处理模块耦接阻尼器，根据一体机所反馈跑步机转速与霍尔传感器测算数据的偏差，向阻尼器发出指令，使得阻尼器增大或减少阻尼，阻尼器与电机相连，从而达到调整速度的目的，让使用者达到更好的浸入式体验。

当使用者使用跑步机时，跑步机电机带动跑台以及前轴5转动，前轴5与跑步机的转速保持一致，前轴5转动使得磁铁4与霍尔元件3发生相对位移，霍尔电路将检测到的位移数据转换为电路的模拟信号，模拟信号经过放大电路、A/D电路、波形整形电路后变换为数字信号，将数字信号输入跑步机自带的处理模块，跑步机自带的运算处理模块能够将数值代入到跑步机速度计算函数中得出跑步机的速度。跑步机工作时，使用者可以根据自身的需要通过操作手柄调节速度，而跑步机自带的运算处理模块也会持续比较一体机所反馈跑步机转速与霍尔传感器测算数据的偏差，从而向阻尼器发出指令，当一体机所反馈跑步机转速小于霍尔传感器测算数据时，阻尼器会减少阻尼，从而达到降速的目的，当一体机所反馈跑步机转速大于霍尔传感器测算数据时，阻尼器会增大阻尼，从而达到提速的目的。阻尼器可以有效地减少信号的延迟带来的跑步机速度控制偏差，进一步提高了跑步机中的检测速和控制速度的精度以及准度。

实施例2：

一种速度检测机构，其结构和工作方式如实施例1所述，参考图1-图3，所不同的是，所述磁铁4内嵌于前轴5内，霍尔电路板2和霍尔元件3封装内嵌于支架1中，如此可以使得磁铁4、霍尔电路板2和霍尔元件3更不易发生位移。跑步机前轴焊接在球面轴承9上，支架1焊接固定于跑步机的跑台侧面板6上，如此可以使得跑步机工作时更加稳固。

一种无动力跑步机，其结构和工作方式如实施例1所述，参考图1-图3，一体机可以更换为与跑步机处理模块采用USB数据线相连的手机或者平板电脑，采用弧形跑台替代普通跑台，能够给用户带来更好的体验，提高跑步机的可利用率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种速度检测机构，其特征在于，所述速度检测机构包括霍尔传感器、磁铁和机构固定装置，所述霍尔传感器包括霍尔电路板和霍尔元件，所述机构固定装置将速度检测机构固定安装于跑步机内部，所述机构固定装置包括支架，所述支架为U型槽并扣盖于跑步机的跑台侧面板上，支架内底面与跑步机的前轴顶端相对，所述霍尔电路板固定安装于所述支架内底面，所述磁铁固定于跑步机的前轴顶端上与霍尔电路板相对，所述霍尔元件设于霍尔电路板上靠近磁铁的一面。

2.根据权利要求1所述的速度检测机构，其特征在于，所述支架通过螺丝固定于跑步机的跑台侧面板上。

3.根据权利要求1所述的速度检测机构，其特征在于，所述机构固定装置还包括轴承盖板和球面轴承，所述球面轴承两端分别通过一对轴承盖板固定于跑步机跑台两侧的跑台侧面板上，所述球面轴承与跑步机的前轴相连用于支撑前轴转动。

4.根据权利要求1所述的速度检测机构，其特征在于，所述跑步机的前轴顶端上设有凹槽，用于固定磁铁。

5.一种无动力跑步机，所述无动力跑步机包括跑步机主体、跑台和显示屏，所述显示屏安装于跑步机主体上，其特征在于，所述无动力跑步机还包括权利要求1所述的速度检测机构，所述速度检测机构安装于跑台的侧面。