CN220632935U - 一种健身器械 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种健身器械，所属的技术领域为运动设备控制领域。一种健身器械，包括第一执行机构、第二执行机构和伺服电机；第一执行机构包括手柄、传动绳和第一单向力传递部件，手柄通过传动绳与第一单向力传递部件连接，第一单向力传递部件与伺服电机的输出轴连接；第一单向力传递部件用于将伺服电机输出的第一预设方向的阻力传递至手柄；第二执行结构包括传动带、前滚筒和跑步带，前滚筒分别连接跑步带和传动带，传动带与伺服电机的输出轴连接；传动带用于在伺服电机输出第二预设方向的动力时通过前滚筒驱动跑步带运动。本申请能够避免各个执行机构之间的干扰。

Description

一种健身器械

技术领域

本申请涉及运动设备控制技术领域，特别涉及一种健身器械。

背景技术

跑步机、雪橇机、力量综合训练机等健身器械已经成为健身房和家庭中常见的设备，用户可以通过上述健身器械塑造健康的体魄。

为了节约占地空间，相关技术中通常将多种健身器械集成在同一设备中，例如将力量训练器材和跑步机放到一起形成一个综合健身器械，但是上述方式将会使得健身器械的结构复杂，各个执行机构之间存在干扰的情况。

因此，如何避免各个执行机构之间的干扰是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种健身器械，能够避免各个执行机构之间的干扰。

为解决上述技术问题，本申请提供健身器械，包括第一执行机构、第二执行机构和伺服电机；

所述第一执行机构包括手柄、传动绳和第一单向力传递部件，所述手柄通过所述传动绳与所述第一单向力传递部件连接，所述第一单向力传递部件与所述伺服电机的输出轴连接；所述第一单向力传递部件用于将所述伺服电机输出的第一预设方向的阻力传递至所述手柄；

所述第二执行结构包括传动带、前滚筒和跑步带，所述前滚筒分别连接所述跑步带和所述传动带，所述传动带与所述伺服电机的输出轴连接；所述传动带用于在所述伺服电机输出第二预设方向的动力时通过所述前滚筒驱动所述跑步带运动。

可选的，所述第一单向力传递部件包括滚轮，所述传动绳固定并缠绕在所述滚轮上，所述滚轮上设置有单向轴承或超越离合器，以使所述伺服电机输出轴沿所述第二预设方向转动时不会带动所述滚轮转动。

可选的，所述第一单向力传递部件通过固定连接件与所述伺服电机的输出轴连接。

可选的，所述固定连接件为键连接件、销连接件、锥套连接件、顶丝连接件或螺纹连接件。

可选的，所述第一执行机构还包括滑轮机构，所述传动绳通过所述滑轮机构与所述手柄连接。

可选的，所述手柄包括左手柄和右手柄；

所述滑轮机构包括动滑轮、左定滑轮和右定滑轮，所述动滑轮设置于所述底架的中轴线，且所述左定滑轮和所述右定滑轮在所述底架的中轴线两侧对称分布；

所述传动绳的缠绕于所述动滑轮并在所述动滑轮的位置分为第一分支和第二分支，所述第一分支通过所述左定滑轮与所述左手柄连接，所述第二分支通过所述右定滑轮与所述右手柄连接。

可选的，所述第二执行机构还包括第二单向力传递部件，所述传动带通过所述第二单向力传递部件与所述前滚筒连接；所述第二单向力传递部件用于防止所述第一执行机构运行时对所述第二执行机构的干扰。

可选的，所述健身器械还包括底架和跑步板，所述前滚筒设置于所述跑步板。

可选的，所述健身器械还包括第一支撑框架、第二支撑框架和可折叠连接结构，所述第一支撑框架通过所述可折叠连接结构与所述第二支撑框架连接，所述第一执行机构设置于所述第一支撑框架，所述第二执行机构设置于所述第二支撑框架。

可选的，所述健身器械还包括：

设置有控制单元的触控屏；所述控制单元与所述伺服电机连接，用于按照当前健身模式控制所述伺服电机工作。

本申请提供了一种健身器械，包括第一执行机构、第二执行机构和伺服电机；所述第一执行机构包括手柄、传动绳和第一单向力传递部件，所述手柄通过所述传动绳与所述第一单向力传递部件连接，所述第一单向力传递部件与所述伺服电机的输出轴连接；所述第一单向力传递部件用于将所述伺服电机输出的第一预设方向的阻力传递至所述手柄；所述第二执行结构包括传动带、前滚筒和跑步带，所述前滚筒分别连接所述跑步带和所述传动带，所述传动带与所述伺服电机的输出轴连接；所述传动带用于在所述伺服电机输出第二预设方向的动力时通过所述前滚筒驱动所述跑步带运动。

本申请提供的健身器械中伺服电机分别与第一执行机构和第二执行机构连接，伺服电机输出的第一预设方向的阻力传递至手柄，伺服电机输出第二预设方向的动力可以驱动跑步带运动。由于第一执行机构中设置有第一单向力传递部件，所述第一单向力传递部件仅传递伺服电机输出的第一预设方向的阻力，因此当伺服电机输出第二预设方向的动力使第二执行机构实现健身功能时，第一单向力传递部件不将动力传递至手柄，避免了健身器械启用第二执行机构的健身功能时对第一执行机构的影响，因此本申请能够避免各个执行机构之间的干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种健身器械的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种健身器械的工作原理示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种伺服电机的工作模式示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种多功能健身器械的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的另一种多功能健身器械的结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的一种双程阻力模式的功能实现结构示意图；

图7为本申请实施例所提供的另一种双程阻力模式的功能实现结构剖面图；

图8为本申请实施例所提供的一种滑轮机构的机构示意图。

上述图中，1表示控制单元，2表示伺服电机，3表示传动带，4表示前滚筒，5表示跑步带，6表示跑步板，7表示后滚筒，8表示底架，9表示滚轮，10表示钢丝绳，11表示平键，12表示第一定滑轮，14表示超越离合器，15表示第二定滑轮，16表示第三定滑轮，17表示第四定滑轮，18表示第五定滑轮，13表示动滑轮，19表示第一定滑轮组，20表示第二定滑轮组，21表示左手柄，22表示右手柄，19-1表示第一定滑轮组中的支架，19-2表示第一定滑轮组中的第六定滑轮、19-3表示第一定滑轮组中的第七定滑轮，19-4表示第一定滑轮组中的转套，19-5表示第一定滑轮组中的螺栓，19-6表示第一定滑轮组中的螺母。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下面请参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种健身器械的结构示意图，健身器械包括第一执行机构、第二执行机构和伺服电机2；

第一执行机构包括手柄(如左手柄21和右手柄22)、传动绳(如钢丝绳10)和第一单向力传递部件，手柄通过传动绳与第一单向力传递部件连接，第一单向力传递部件与伺服电机2的输出轴连接；第一单向力传递部件用于将伺服电机2输出的第一预设方向的阻力传递至手柄；上述第一单向力传递部件不向第一执行机构传递除了第一预设方向之外的其他方向的力。第二执行结构包括传动带3、前滚筒4和跑步带5，前滚筒4分别连接跑步带5和传动带3，传动带3与伺服电机2的输出轴连接；传动带3用于在伺服电机输出第二预设方向的动力时通过前滚筒4驱动跑步带5运动。

上述第一预设方向和第二预设方向为相反的方向，即第一预设方向和第二预设方向分别为逆时针方向和顺时针方向。下面以第一预设方向为逆时针方向(如图6中的B方向)，第二预设方向为顺时针方向(如图6中的A方向)为例，说明健身器械的工作方式：当用户拉动手柄进行力量训练时，滚轮9随传动绳的拉动而沿顺时针方向转动，伺服电机2输出逆时针方向的阻力，减缓滚轮9沿顺时针方向的转动，使得用户通过第一执行机构实现其对应的推拉健身功能；在伺服电机输出顺时针方向的动力时，第二执行机构实现其对应的跑步健身功能，此时由于第一单向力传递部件的存在，第二执行机构不实现其对应的健身功能。

本实施例提供的健身器械中伺服电机2分别与第一执行机构和第二执行机构连接，伺服电机2输出的第一预设方向的阻力传递至手柄，伺服电机2输出第二预设方向的动力可以驱动跑步带运动。由于第一执行机构中设置有第一单向力传递部件，第一单向力传递部件仅传递伺服电机输出的第一预设方向的阻力，因此当伺服电机2输出第二预设方向的动力使第二执行机构实现健身功能时，第一单向力传递部件不将动力传递至手柄，避免了健身器械启用第二执行机构的健身功能时对第一执行机构的影响，因此本实施例能够避免各个执行机构之间的干扰。

作为对于图1实施例的进一步介绍，上述第一单向力传递部件包括滚轮9，传动绳固定并缠绕在滚轮9上，滚轮9上设置有单向轴承或超越离合器14，以使伺服电机输出轴沿第二预设方向转动时不会带动滚轮9转动。

作为对于图1实施例的进一步介绍，第二执行机构还包括第二单向力传递部件，传动带3通过第二单向力传递部件与前滚筒4连接；第二单向力传递部件用于防止第一执行机构运行时对第二执行机构的干扰。通过上述方式可以避免健身器械启用第一执行机构时对第二执行机构的影响。例如，第二单向力传递部件可以为设置于前滚筒4的离合机构，当第一执行机构运行时，不会带动跑步带5转动。

作为对于图1对应实施例的进一步介绍，上述第一单向力传递部件通过固定连接件与伺服电机2的输出轴连接。具体的，上述固定连接件可以为键连接件(如平键11)、销连接件、锥套连接件、顶丝连接件或螺纹连接件。

作为对于图1实施例的进一步介绍，上述健身器械还可以包括底架8和跑步板6，第二执行机构包括传动带3、前滚筒4、跑步带5和后滚筒7，跑步带5、前滚筒4和后滚筒7设置于跑步板6，跑步带5连接在前滚筒4和后滚筒7之间，伺服电机2通过传送带3与前滚筒4连接。

作为对于图1实施例的进一步介绍，第一执行机构还包括滑轮机构，传动绳通过滑轮机构与手柄连接。

上述手柄可以包括左手柄21和右手柄22；上述滑轮机构包括动滑轮13、左定滑轮和右定滑轮，左定滑轮和右定滑轮在底架的中轴线两侧对称分布，动滑轮13设置于底架的中轴线。上述左定滑轮和右定滑轮的数量可以为多个，例如可以根据底架的形状和手柄分布位置进行设置左定滑轮和右定滑轮的数量和位置。上述左定滑轮和右定滑轮包括单独的定滑轮，也包括设置有多个定滑轮的定滑轮组。例如左定滑轮可以包括图5中的第三定滑轮16、第五定滑轮18、以及第二定滑轮组20，右定滑轮可以包括图5中的第二定滑轮15、第四定滑轮17、以及第一定滑轮组19。传动绳的缠绕于动滑轮13并在动滑轮13的位置分为第一分支和第二分支，第一分支通过左定滑轮与左手柄21连接，第二分支通过右定滑轮与右手柄22连接。

上述滑轮机构还可以包括设置与滚轮9和动滑轮13之间的第一定滑轮12，传动绳通过第一定滑轮12与动滑轮13缠绕，上述第一定滑轮12用于改变传动绳的传动方向。

作为对于图1实施例的进一步介绍，上述健身器械还包括第一支撑框架、第二支撑框架和可折叠连接结构，第一支撑框架通过可折叠连接结构与第二支撑框架连接，第一执行机构设置于第一支撑框架，第二执行机构设置于第二支撑框架。通过上述结构，第一执行机构和第二执行机构的相对位姿可以根据用户需求进行调整。

作为对于图1实施例的进一步介绍，上述健身器械还可以包括设置有控制单元的触控屏；控制单元与伺服电机连接，用于按照当前健身模式控制伺服电机工作。用户可以通过触控屏选取当前健身模式，进而使控制单元按照当前健身模型对伺服电机的工作进行控制，以便启动第一执行机构或第二执行机构的健身功能。

请参见图2，图2为本申请实施例所提供的另一种健身器械的工作原理示意图，图中示出了控制单元1、伺服电机2、第一执行机构、第二执行机构和交互单元，上述交互单元与控制单元1连接，用于根据用户输入的指令确定当前健身模式。

交互单元可以包括输入或选择设备(如，按键选择设备或触摸选择设备等)以及显示设备。用户可以通过交互单元将控制指令传递到控制单元1，控制单元1根据控制指令和预先设定好的模式及参数向伺服电机2供电同时接收伺服电机2的反馈。通过上述方式，控制单元1可以很好地控制伺服电机2的转速、扭矩、旋转角度，伺服电机2同第一执行机构、第二执行机构进行传动连接，执行单元通过相应机械机构便可以实现相应功能。

进一步的，为了实现特定功能或精准定位，本实施例还可以在执行单元相应位置加上传感器，将位置信号、阻力信号和速度信号中部分或全部的信号传回控制单元1，由控制单元1调整输出，对伺服电机2动作进行更加精准控制。

请参见图3，图3为本申请实施例所提供的一种伺服电机的工作模式示意图，控制单元1通过对伺服电机2输出及伺服电机2对控制单元1反馈，主要实现伺服电机2的多种功能：若当前健身模式为连续动力模式则可以实现健身器械的跑步机功能、爬山功能或上楼梯功能，若当前健身模式为单程阻力模式则可以实现健身器械的雪橇功能，若当前健身模式为双程阻力模式则可以实现健身器械的力量训练功能。具体的，第一执行机构可以实现双程阻力模式的健身功能，第二执行机构可以实现连续动力模式和单程阻力模式的健身功能。

请参见图4，图4为本申请实施例所提供的一种多功能健身器械的结构示意图，如图所示,伺服电机2、前滚筒4、跑步板6、后滚筒7分别直接或通过其它件固定到底架8上，伺服电机2通过传动带3与前滚筒4连接，前滚筒4通过跑步带5同后滚筒7连接，伺服电机2上的动力或阻力可以传动到跑步带5上。

当使用者通过交互单元选定连续动力模式下的跑步机功能时，交互单元将相应信息和参数传递到控制单元1，控制单元1通过设定好的程序将相应电信号输出到伺服电机2，驱动伺服电机2连续转动，通过传动带3带动前滚筒4转动，在前滚筒4和后滚筒7张力产生的摩擦力作用下跑步带5连续转动，在跑步带5转动和跑步板6支撑作用下带动使用者进行跑步锻炼。上述过程中，速度、扭矩等选项可以通过交互单元进行选择或输入的。

当使用者通过交互单元选定单程阻力模式下的雪橇功能时，交互单元将相应信息和参数传递到控制单元1，控制单元1通过设定好的程序将相应电信号输出到伺服电机2，驱动伺服电机2产生阻力。使用者双手握住扶手，进行腰部、臀部、腿部肌肉锻炼，双脚交替向后蹬跑步带5，跑步带5转动和跑步板6支撑作用下，带动前滚筒4和后滚筒7转动，前滚筒4通过传动带3带动伺服电机2转动，伺服电机2因阻力作用产生扭矩抵抗转动，这样使用者就可以进行雪橇抗阻训练。上述过程中，阻力大小等选项可以通过交互单元进行选择或输入。

上述健身器械还包括第一单向力传递部件、钢丝绳10、滑轮机构、左手柄21和右手柄22，上述第一单向力传递部件包括滚轮9，滚轮9中设置有只能传递单一方向力的部件，如单向轴承或超越离合器14。滚轮9通过固定连接件平键11与伺服电机2连接，钢丝绳10固定并缠绕在滚轮9上，钢丝绳10还通过滑轮机构与左手柄21和右手柄22连接。

上述健身器械可以同时包括第一执行机构和第二执行机构，第二执行机构设置于底架的上表面，第一执行机构设置于底架的下表面。当底架8设置于地面上时(平行于地面)，可以实现连续动力模式和单程阻力模式的功能；当底架收起时(垂直于地面)，可以实现双程阻力模式。进一步的，上述滑轮机构可以放置到跑步机侧立杆、表座架上或单独设置的架体，进而实现双程阻力模式的功能。

请参见图5，图5为本申请实施例所提供的另一种多功能健身器械的结构示意图，图中示出了具有拉力训练功能的健身器械的具体结构。请参见图6、图7和图8，图6为本申请实施例所提供的一种双程阻力模式的功能实现结构示意图，图7为本申请实施例所提供的另一种双程阻力模式的功能实现结构剖面图，图8为本申请实施例所提供的一种滑轮机构的机构示意图。

图6和图7中第一单向力传递部件包括滚轮9，并同伺服电机2用平键11连接，这样伺服电机2沿A向转动时，滚轮9并不会一同转动，反之，当用户拉动手柄，使滚轮9沿A向转动时,伺服电机2沿B向转动，给轮滚9提供转动阻力。因此当进行连续动力模式或单程阻力模式的训练时，滚轮9并不一同旋转。钢丝绳10固定并缠绕在滚轮9上，并通过第一定滑轮12后改变方向传向跑步机底部并同动滑轮13相连。

钢丝绳10连接动滑轮13、第二定滑轮15、第三定滑轮16、第四定滑轮17、第五定滑轮18、第一定滑轮组19、第二定滑轮组20后，两头分别连接左手柄21和右手柄22，这些定滑轮组都是固定在底架8上。第一定滑轮组19、第二定滑轮组20结构如图8，第一定滑轮组中的支架19-1可以绕着第一定滑轮组中的转套19-4转动，第一定滑轮组中的转套19-4由第一定滑轮组中的螺栓19-5和第一定滑轮组中的螺母19-6固定在底架8上，第一定滑轮组中的第六定滑轮19-2、第一定滑轮组中的第七定滑轮19-3固定在第一定滑轮组中的支架19-1上，钢丝绳10穿过这第一定滑轮组中的第六定滑轮19-2和第一定滑轮组中的第七定滑轮19-3。

由上面描述可知，当使用者拉动左手柄21和右手柄22之一或两者时，带动钢丝绳10和动滑轮13移动，因此牵动钢丝绳10带动滚轮9转动，而伺服电机2内部阻力阻止转动。当拉力产生的扭矩大于伺服电机2扭矩时，伺服电机2会被带动转动；当拉力产生的扭矩小于伺服电机扭矩时伺服电机2会反转会初始位置，同时带动左手柄21和右手柄22回位，这个过程就是锻炼时肌肉收缩和舒张都受到力的作用，实现锻炼的效果，同拉重物和放回重物锻炼效果一致。做相应运动时，可以平放置来实现(如图4方式)，也可以将底架8折叠立起来并固定(如图5)来实现。因为第一定滑轮组19、第二定滑轮组20的转动作用，拉力可以朝向各个方向，都能达到锻炼效果，进行自由力量训练。上述过程中，阻力大小等选项都是通过交互单元进行选择或输入。

上述实施例通过对伺服电机的控制可以实现多种锻炼模式和实现该模式的方式，降低了健身器械的结构复杂度和制造成本。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方案相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方案部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方案、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方案、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方案、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种健身器械，其特征在于，包括第一执行机构、第二执行机构和伺服电机；

所述第一执行机构包括手柄、传动绳和第一单向力传递部件，所述手柄通过所述传动绳与所述第一单向力传递部件连接，所述第一单向力传递部件与所述伺服电机的输出轴连接；所述第一单向力传递部件用于将所述伺服电机输出的第一预设方向的阻力传递至所述手柄；

所述第二执行机构包括传动带、前滚筒和跑步带，所述前滚筒分别连接所述跑步带和所述传动带，所述传动带与所述伺服电机的输出轴连接；所述传动带用于在所述伺服电机输出第二预设方向的动力时通过所述前滚筒驱动所述跑步带运动。

2.根据权利要求1所述健身器械，其特征在于，所述第一单向力传递部件包括滚轮，所述传动绳固定并缠绕在所述滚轮上，所述滚轮上设置有单向轴承或超越离合器，以使所述伺服电机输出轴沿所述第二预设方向转动时不会带动所述滚轮转动。

3.根据权利要求1所述健身器械，其特征在于，所述第一单向力传递部件通过固定连接件与所述伺服电机的输出轴连接。

4.根据权利要求3所述健身器械，其特征在于，所述固定连接件为键连接件、销连接件、锥套连接件、顶丝连接件或螺纹连接件。

5.根据权利要求1所述健身器械，其特征在于，所述第一执行机构还包括滑轮机构，所述传动绳通过所述滑轮机构与所述手柄连接。

6.根据权利要求5所述健身器械，其特征在于，所述手柄包括左手柄和右手柄；

所述滑轮机构包括动滑轮、左定滑轮和右定滑轮，所述动滑轮设置于所述健身器械的底架的中轴线，且所述左定滑轮和所述右定滑轮在所述底架的中轴线两侧对称分布；

所述传动绳的缠绕于所述动滑轮并在所述动滑轮的位置分为第一分支和第二分支，所述第一分支通过所述左定滑轮与所述左手柄连接，所述第二分支通过所述右定滑轮与所述右手柄连接。

7.根据权利要求1所述健身器械，其特征在于，所述第二执行机构还包括第二单向力传递部件，所述传动带通过所述第二单向力传递部件与所述前滚筒连接；所述第二单向力传递部件用于防止所述第一执行机构运行时对所述第二执行机构的干扰。

8.根据权利要求1所述健身器械，其特征在于，所述健身器械还包括底架和跑步板，所述前滚筒设置于所述跑步板。

9.根据权利要求1所述健身器械，其特征在于，所述健身器械还包括第一支撑框架、第二支撑框架和可折叠连接结构，所述第一支撑框架通过所述可折叠连接结构与所述第二支撑框架连接，所述第一执行机构设置于所述第一支撑框架，所述第二执行机构设置于所述第二支撑框架。

10.根据权利要求1至9任一项所述健身器械，其特征在于，所述健身器械还包括：

设置有控制单元的触控屏；所述控制单元与所述伺服电机连接，用于按照当前健身模式控制所述伺服电机工作。