JP3581178B2 - Energy-saving indoor walking device with brake - Google Patents

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JP3581178B2 JP26092694A JP26092694A JP3581178B2 JP 3581178 B2 JP3581178 B2 JP 3581178B2 JP 26092694 A JP26092694 A JP 26092694A JP 26092694 A JP26092694 A JP 26092694A JP 3581178 B2 JP3581178 B2 JP 3581178B2
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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、歩行者の自重で歩行ベルトが移動をするタイプの無動力の室内歩行装置に関するものであって、しかも負荷の変更・制御が可能な歩行装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の室内歩行装置として従来より広く知られているものは、歩行ベルトをモータ等の動力で駆動しその歩行ベルトの上を歩行者が歩行するものと、特別な動力源をもたずに歩行者の自重によって歩行ベルトを駆動する省エネタイプのものとがある。
【0003】
前者は歩行のたびに多大の電気エネルギーを消費するので省エネに逆行し、しかも騒音が出、一般的な商用電源では駆動できなかったりすることがあったり、設置箇所が電源コンセントの近くに限られ、装置自体も重いので運搬等使い勝手が悪く、また高価で、ランニングコストがかかった。また、万が一故障した場合には大きな危険のおそれがあった。
【0004】
これに対し、後者は、歩行ベルトが床に対して傾斜していて、歩行者がその上に立ったとき歩行者の自重で該歩行ベルトが駆動されるもので、省エネにそうものである。しかしながらこれにもつぎのような欠点があった。
すなわち、この場合、歩行ベルトの速度は歩行者の運動の激しさに影響を与えるのであるが、このベルトの速度の調節はベルトの傾斜角度を機械的に変えることによって行っているため、その調節のたびに運動を中断しなければならず、またその調整が面倒でかつ時間がかかり、しかも正確さに欠けていた。さらに、歩行者の蹴りだしや着地のつど歩行ベルトにかかる力が変わるので歩行ベルトの速度が変動しやすくスムーズとならないので、歩行感がよくなかった。そしてマイコンや脈拍センサなどの情報よる制御にもなじまないものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように歩行者の自重で該歩行ベルトが駆動されるタイプのものにあっては、省エネにそうので現代のニーズに合致するのではあるが、以上のような欠点があった。
【0006】
本発明はこのような課題や欠点を解決するためなされたもので、その目的は調整が瞬時に自動的に正確になされ、しかも歩行者の強い蹴りだしや着地などがあっても歩行ベルトの速度がスムーズとなり、もって歩行感の良いブレーキ付き省エネ室内歩行装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を実現するため本発明に係るブレーキ付き室内歩行装置は、フロントフリーローラと、バックフリーローラと、該2つのフリーローラ間を結ぶエンドレス歩行ベルトとから成り、該エンドレス歩行ベルトの上部上面を歩行者の歩行路面として使用する歩行路面装置と、
該エンドレス歩行ベルトの上に該歩行者が立ったとき該歩行者の自重で該エンドレス歩行ベルトがフロントフリーローラからバックフリーローラへと移動を開始する程度に該歩行路面装置を床面に対して傾斜させて支持する歩行路面装置支持架台と、
該歩行路面装置に所望の制動力を与えるように配置されるブレーキ装置と、
該ブレーキ装置が所望の制動力を該歩行路面装置に与えるためのデータを入力する入力部と、
該データに基づき所望の制動力を演算しその結果を該ブレーキ装置に与える演算制御部と、
該入力データおよび該演算結果等のうち所望の内容を表示する表示部と、
から構成されるようにしたことを特徴とする。
【0008】
また、該ブレーキ装置を渦電流ブレーキ装置で構成し、その際前後のフリーローラのいずれか一方を被制動ローラとし、該被制動ローラと該渦電流ブレーキ装置のロータを同一中心軸上でかつ同一回転となるように結合したことを特徴とするものである。
【0009】
さらに、該被制動ローラを中空パイプで構成し、該中空パイプと該渦電流ブレーキ装置ロータをカラーを介して結合し、該カラーの内側には回転ベアリングを配設したことを特徴とするものである。
【0010】
そして、該カラーの材質をローラまたはロータの材質よりも熱伝導率の低い材質とすることを特徴とするものである。
【0011】
その他、該エンドレス歩行ベルト13の速度をフリーローラ11または12の回転数として検知する回転数検知手段用磁石7を設けることを特徴とするものである。
【0012】
【作用】
以上のように構成したことにより、エンドレス歩行ベルトの上に該歩行者が立ったとき該歩行者の自重で該エンドレス歩行ベルトがフロントフリーローラからバックフリーローラへと移動を開始する程度に床面に対して傾斜させて歩行路面装置を支持していて、かつ、ブレーキ装置が所望の制動力を該歩行路面装置に与えるためのデータを入力する入力部とを有するので、エンドレス歩行ベルトの所望速度制御を行う所望のトレーニングレベルを予め歩行者が入力部から選択するだけでよく、そうすればあとはその選択指示内容にしたがって演算制御部が演算・制御を行い、その結果所望の制動力をブレーキ装置に与えるようになり、もってたとえば最初は時速4キロで歩き、途中で疲れたなと思う10分経過したころになったら自動的にブレーキ装置を少し強めにして時速2キロ程度にしてやるようにプログラムを組んでおけば自動的に2キロになる負荷がかかり、2キロ以上で歩こうとすると前進するようになるので歩行者はこれに気が付きゆっくり歩けばよいようになる。
また、そのようなプログラムを準備していなくても、ブレーキ装置を渦電流ブレーキ装置で構成したので、電気的なブレーキを利用してそのコントロールボタンを歩行者が操作しやすい位置に設けておけば歩行しながら歩行ベルト速度を変更することも可能である。もちろん電気モータ等により大きな電力を消費することもないし、摩擦部分がないので耐久性もよい。
さらに、エンドレス歩行ベルトの速度をフリーローラの回転数として高速で検知する回転数検知手段を設け、該回転数検知手段の出力を該演算制御部に与えるようにしたので、歩行者の強い蹴りだしや着地などがあっても歩行ベルトの速度が高速で制御されるためスムーズとなり、もって歩行感の良いものとなる。
【0013】
【実施例】
以下、この発明の実施例を添付図面の図1〜図4に基づいて説明する。
図1は本発明に係るブレーキ付き室内歩行装置の実施例の斜視図である。
歩行路面装置1はフロントフリーローラ11とバックフリーローラ12とこれら2つのフリーローラを巻回するエンドレス歩行ベルト13とから構成されている。
この歩行路面装置1は床面に対して傾斜して歩行路面装置支持架台2に支持されており、その傾斜の角度は歩行ベルトの上に歩行者が乗ると歩行者の自重により歩行ベルト13が動き始める程度の角度となっている。歩行者が軽すぎて歩行ベルト13が動かないときは動くようになる角度まで調節ノブ9を回転させれば良い。調節ノブ9を回転させるとフロントフリーローラ11が持ち上げられる機構は、周知の持ち上げ機構のいずれか1つを用いればよいので、この説明は省略する。
【0014】
エンドレス歩行ベルト13の材質はたとえばポリエステルとかウレタン、ゴムなどの何層かの張り合わせたものを使用し、弾性かつ強度のあるものが良い。強度のそれほど強くない材質であれば、エンドレス歩行ベルト13の下に板を配設してもよいが、この場合は歩行ベルトと板との間の摩擦係数も歩行ベルトの移動に関係してくる。
また板の代わりに多数のフリーローラを配置してもよい。この場合歩行ベルトと板との間の摩擦係数は板の場合より小さくなり、また素足で歩行ベルトの上を歩けば青竹健康法的な効用も得られる。
【0015】
フロントフリーローラ11にはそれ自体は周知の渦電流ブレーキ装置3が取り付けられている。これは渦電流ブレーキ装置3に流すコイル電流の大小に応じてブレーキのかかり具合が変化するようになっている。フロントフリーローラ11に渦電流ブレーキ装置3を取り付ける1例を図2は示している。 図2はフリーローラ11または12と渦電流ブレーキ装置3との断面図で、フロントフリーローラ11の軸には渦電流ブレーキ装置3のステータ32が結合されており、フロントフリーローラ11の円周部には渦電流ブレーキ装置3のロータ31が同一中心軸上でかつ同一回転となるように結合されている。このような外側回転で内側固定の場合はチエーンやベルトを用いて回転運動をほかへもっていって制御するのが普通であるが、ここではフリーローラ11の円周部に渦電流ブレーキ装置3のロータ31を直結させたのが特徴である。渦電流ブレーキ装置3のステータ32にはコイル33が設けられていて、このコイルに流す電流は後述する演算制御部によって制御される。フロントフリーローラ11の端部14には磁石7が取り付けられており、これはフロントフリーローラ11が回転すると磁石7も回転し、これがこの近辺に固定設置されているホール素子(図示なし。)によって検知され、もってフロントフリーローラ11の回転数が検出されることになる。回転数検知はこのように磁石−ホール素子を使う他に光学的な手段を使ってもよい。本実施例での回転数検知は無ブレーキ状態でたとえば500rpm位が計数される。
【0016】
このようにフロントフリーローラ11の固定軸には渦電流ブレーキ装置3のステータ32が、フロントフリーローラ11の回転円周部には渦電流ブレーキ装置3のロータ31が結合されているので、製作上はフロントフリーローラを中空パイプで構成し、該中空パイプと該渦電流ブレーキ装置のロータ31をカラー15を介して結合し、カラー15の内側には回転ベアリング16を配設するようにするのが有利である。
【0017】
さらに、この渦電流ブレーキでは80度から100度位の熱が出るのでロータ31が熱くなり、一方歩行ベルトの方はゴムなどでできているからあまり熱くなってはよくない。そのためカラーの材質をローラまたはロータの材質よりも熱伝導率の低い材質とすることにより熱伝導を防止している。
【0018】
渦電流ブレーキ装置3はフロントフリーローラ11側に設けたが、もちろんバックフリーローラ12側でもよい。また、渦電流ブレーキが今のところ使い勝手が一番いいが、摩擦・油圧ブレーキでもかまわない。
【0019】
図3には入力部4と表示部6を兼ねたパネルが描かれており、そのパネルの裏側に演算制御部5が配置されている。入力部4には電源オン・オフボタンやテンキー、確認ボタン、取消ボタンなど必要なボタンが配置されていて、表示部の誘導に応じてテンキーからデータを選択入力するようにされる。また銀行のATMにみられるように透明電極を用いて表示部と入力部とを一体化してもよい。
【0020】
表示部6は液晶表示画面で構成され、歩行者に対してその都度必要な情報を表示する。歩行者はこの表示部に表示された情報をみて必要なデータを入力部より入力したり、歩行中に表示部を見ながら歩行の参考とする。たとえば利用前に歩行者の名前・年齢・性別・歩幅・体重・歩行予定時間・利用モード・トレーニングレベル・散歩コースなど必要なデータを表示部で要求して入力させたり、歩行中は時速・歩行距離・経過時間・消費カロリー・脈拍数・万歩計数(歩行距離/歩幅)など歩行者が欲するデータを時々刻々リアルタイムで表示させる。図3(イ)はその1例を示している。
【0021】
また、図3(ロ)のように、歩行者を退屈させないために表示部に歩行者が選択した散歩コースたとえば銀ブラ(2km)コースとか皇居一周(4km)コースに応じた典型的な風景の画像を歩行距離に対応させて静止画ないしは時々刻々変わる動画で表示させることもできる。あるいは歩行者の名前を記憶させておき、利用ごとにデータを更新させていって長期的に東海道53次コースを歩き切らせるようにしてもよい。
【0022】
図4はそのような制御が行えるための本発明に用いられるその演算制御部5のブロック図である。演算制御部5では、入力部4から入力された種々のデータが取り込まれ、磁石7の磁力を検知してホール素子が出力するパルスをカウントして回転数を検知し、もって走行ベルトの速度を計算し、また脈拍センサ8からの出力をもとに脈拍を検出し、それぞれのデータがマイクロコンピュータ内蔵のメモリに記憶される。また、前もって利用前に歩行者の名前・年齢・性別・歩幅・体重・歩行予定時間・利用モード・トレーニングレベル・散歩コースなど必要なデータが入力されているので、これらのデータをもとにマイクロコンピュータは内蔵のメモリに前もって組み込まれている必要なプログラムを使って演算し必要な制御信号を電源回路に送ったり、また補助メモリにある内蔵メモリに記憶されないデータたとえば散歩コースの画像データである銀ブラコースとか皇居一周コースの風景の画像データとを使って表示部に画像を表示させる。
【0023】
電源回路はその制御信号に応じて渦電流ブレーキの界磁コイル電流を変化させ、最適になるようなブレーキ制御をする。この回転数の検知・制御は歩行者の要求にあうよう数ヘルツ以上の高速で行われる。高速制御の理由は、歩行ベルトが止まっているときは摩擦でベルトは若干重いから歩き始めはブレーキをかけておかないようにし、しかしいったん動き始めてしまうとこんどはある程度慣性がつくのでスピードがどんどん速くなってしまい、そうすると人間がこのベルトのローラの上に乗っていられないとか運動が厳しくきつくなってしまうことがあるし、また、着地したときとか蹴ったときにはベルトの速度が上がり下がりしてしまうと、フィーリング上良くないということがある。これを解消するためにベルトの動きを細かく速度検知して高速で制御しているのである。
【0024】
脈拍センサ8は歩行者の耳たぶなどの歩行に差し支えないところに取り付け、この脈拍センサ8の出力をもとに脈拍を検知し、歩行者の歩行速度をそのまま維持するか少し上げるか下げるかをマイクロコンピュータが判断し、その結果12ボルト程度の電圧を加えられている渦電流ブレーキはその近辺で電圧を上げたり(そうすると走行ベルトの速度は下がる。)下げたり(ベルト速度は上がり、歩行者は早足となる。)して電流を変えて負荷トルクを変えていく。
【0025】
その他にブレーキ制御の方法としてはセンサを用いずに時間をメインに制御させてもよい。たとえば時速2キロとか4キロにする制御をするとき、最初は時速4キロで歩き、途中で疲れたなと思うころの時間を見計らって予め組まれたプログラムによってマイクロコンピュータが2キロにする制御にしてやればよい。そうすれば自動的にそのブレーキのほうが少し強くなって2キロになる負荷がかかり、歩行者が2キロ以上で歩く必要がなくなりゆっくり歩けるようになる。このようにブレーキの制御は脈拍センサとベルトの速度(回転数)センサが主の他に、運動時間のプログラムを組んでおいて運動がだんだんきつくなってきたころにベルトの走行速度を遅くするとかのコントロールをするということができる。
【0026】
図1のようにハンドル21を設けて、杖代わりにこのハンドル21に掴まって歩行の助けをするようにするのもよい。
【0027】
歩行路面装置1にブレーキを強くかけて自重では歩行ベルトが移動しない状態にして、ハンドル21に掴まって1歩1歩踏みしめるようにして歩くといったよりハードな歩行モードにしてもよい。これは「登山モード」とよび、上で縷々説明したモードである「散歩モード」とは区別している。「登山モード」にも散歩モードと同じように富士山5合目コースとか9合目コースといった現実の登山コースにシミュレートさせると歩行者は退屈せずに楽しくトレーニングを積むことができる。
【0028】
また、室内歩行装置と命名しているが、原理からみてもルームランナーとしても使えることはいうまでもない。
【0029】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明に係るブレーキ付き省エネ室内歩行装置によれば、完全にフリーな歩行ベルトに渦電流ブレーキ装置を設けかつこの渦電流ブレーキ装置をマイクロコンピュータで制御するようにしたので、大きな電力を消費することもないし、摩擦部分がないので耐久性もよく、さらに、歩行ベルトの速度をフリーローラの回転数として高速で検知する回転数検知手段を設けたので、歩行者の強い蹴りだしや着地などがあっても歩行ベルトの速度が高速で制御されるためスムーズとなり、もって歩行感の良いものとなる。
【0030】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るブレーキ付き省エネ室内歩行装置の実施例の原理図である。
【図2】図1のブレーキ装置3を渦電流ブレーキ装置とした場合のフリーローラと渦電流ブレーキ装置との断面図である。
【図3】図1の入力部4と表示部6のパネル正面図である。
【図4】本発明に用いられる演算制御部5のブロック図である。
【符号の説明】
1 歩行路面装置
11 フロントフリーローラ
12 バックフリーローラ
13 エンドレス歩行ベルト
14 ローラ端部
15 カラー
16 ベアリング
2 歩行路面装置支持架台
21 ハンドル
3 渦電流ブレーキ装置
31 ブレーキ装置ロータ
32 ブレーキ装置ステータ
33 ブレーキ装置コイル
4 入力部
5 演算制御部
6 表示部
7 回転数検知手段用磁石
8 脈拍センサ
9 高さ調節ノブ
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a non-powered indoor walking device of a type in which a walking belt moves by its own weight, and more particularly to a walking device capable of changing and controlling a load.
[0002]
[Prior art]
Conventionally known as this kind of indoor walking device is a device that drives a walking belt with the power of a motor or the like and a pedestrian walks on the walking belt, without using a special power source. There is an energy-saving type in which a walking belt is driven by a pedestrian's own weight.
[0003]
The former consumes a lot of electric energy every time walking, so it goes against energy savings, and it also makes noise and cannot be driven by a general commercial power supply. In addition, since the apparatus itself is heavy, it is inconvenient to use for transportation and the like, and it is expensive and requires a running cost. Also, in the unlikely event of a failure, there is a risk of a great danger.
[0004]
On the other hand, in the latter, the walking belt is inclined with respect to the floor, and when the pedestrian stands on it, the walking belt is driven by its own weight, which is energy saving. However, this also had the following disadvantages.
In other words, in this case, the speed of the walking belt affects the intensity of the pedestrian's movement, but the adjustment of the belt speed is performed by mechanically changing the inclination angle of the belt. The exercise had to be interrupted each time, and the adjustment was tedious, time-consuming and inaccurate. Further, since the force applied to the walking belt changes each time a pedestrian kicks or lands, the speed of the walking belt tends to fluctuate and is not smooth, so that the walking feeling is not good. And it was not suitable for control based on information from a microcomputer or a pulse sensor.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The type in which the walking belt is driven by the pedestrian's own weight in this way meets modern needs because of energy saving, but has the above-mentioned disadvantages.
[0006]
The present invention has been made to solve such problems and disadvantages. The purpose of the present invention is to make adjustments automatically instantaneously and accurately. Therefore, it is an object of the present invention to provide an energy-saving indoor walking device with a brake that has a smooth walking feeling and a good walking feeling.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an indoor walking device with a brake according to the present invention includes a front free roller, a back free roller, and an endless walking belt connecting between the two free rollers. A walking road surface device used as a pedestrian walking road surface,
When the pedestrian stands on the endless walking belt, the walking road surface device is moved relative to the floor to such an extent that the endless walking belt starts moving from the front free roller to the back free roller by its own weight. A pedestrian support device that is supported by being inclined,
A brake device arranged to apply a desired braking force to the walking road surface device;
An input unit for inputting data for the braking device to apply a desired braking force to the walking road surface device;
A calculation control unit that calculates a desired braking force based on the data and gives the result to the brake device;
A display unit for displaying desired contents of the input data and the calculation result,
It is characterized by comprising from.
[0008]
Further, the brake device is constituted by an eddy current brake device, in which case either one of the front and rear free rollers is used as a brake target roller, and the brake target roller and the rotor of the eddy current brake device are on the same central axis and the same. It is characterized by being connected so as to rotate.
[0009]
Further, the braked roller is constituted by a hollow pipe, the hollow pipe and the eddy current brake device rotor are connected via a collar, and a rotary bearing is disposed inside the collar. is there.
[0010]
The material of the collar is a material having a lower thermal conductivity than the material of the roller or the rotor.
[0011]
In addition, a rotation speed detecting means magnet 7 for detecting the speed of the endless walking belt 13 as the rotation speed of the free roller 11 or 12 is provided.
[0012]
[Action]
With the above configuration, when the pedestrian stands on the endless walking belt, the floor surface is such that the endless walking belt starts moving from the front free roller to the back free roller by its own weight. And an input unit for inputting data for the brake device to apply a desired braking force to the walking road surface device, so that the desired speed of the endless walking belt is The pedestrian need only select the desired training level to be controlled from the input unit in advance, and then the calculation control unit performs calculation and control according to the selection instruction, and as a result, the desired braking force is braked. To walk at 4 km / h for the first time, and automatically turn off when 10 minutes have passed since you thought you were tired on the way. If you build a program to increase the speed of the parking device a little and make it about 2 km / h, the load will automatically become 2 km, and if you try to walk at 2 km or more, you will move forward, so pedestrians will If you notice this, you can walk slowly.
Even if such a program is not prepared, the brake device is composed of an eddy current brake device, so if the control button is provided at a position that is easy for pedestrians to operate using the electric brake It is also possible to change the walking belt speed while walking. Of course, large electric power is not consumed by an electric motor or the like, and durability is good because there is no friction portion.
Furthermore, a rotation speed detecting means for detecting the speed of the endless walking belt as the rotation speed of the free roller at a high speed is provided, and an output of the rotation speed detecting means is provided to the arithmetic control unit. Even if there is landing or landing, the speed of the walking belt is controlled at a high speed, so that the walking becomes smooth and the walking feeling is good.
[0013]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an indoor walking device with a brake according to the present invention.
The walking road surface device 1 includes a front free roller 11, a back free roller 12, and an endless walking belt 13 around which these two free rollers are wound.
The walking road surface device 1 is supported on the walking road surface device support base 2 while being inclined with respect to the floor surface. When the pedestrian rides on the walking belt, the walking belt 13 is moved by its own weight. The angle is just enough to start moving. When the pedestrian is too light and the walking belt 13 does not move, the adjustment knob 9 may be rotated to an angle at which the pedestrian moves. The mechanism by which the front free roller 11 is lifted when the adjustment knob 9 is rotated may be any one of well-known lifting mechanisms, and a description thereof will be omitted.
[0014]
The material of the endless walking belt 13 is, for example, a laminated material of polyester, urethane, rubber, or the like, and is preferably elastic and strong. If the material is not so strong, a plate may be provided under the endless walking belt 13. In this case, the coefficient of friction between the walking belt and the plate is related to the movement of the walking belt. .
Also, many free rollers may be arranged in place of the plate. In this case, the coefficient of friction between the walking belt and the board is smaller than that of the board, and if walking on the walking belt with bare feet, the utility of Aotake health law can be obtained.
[0015]
The front free roller 11 is provided with an eddy current brake device 3 known per se. This means that the degree of braking changes according to the magnitude of the coil current flowing through the eddy current braking device 3. FIG. 2 shows an example of attaching the eddy current brake device 3 to the front free roller 11. FIG. 2 is a cross-sectional view of the free roller 11 or 12 and the eddy current brake device 3. The stator 32 of the eddy current brake device 3 is connected to the shaft of the front free roller 11, and , The rotor 31 of the eddy current brake device 3 is coupled so as to be on the same central axis and rotate at the same speed. In the case of such outer rotation and inner fixing, it is usual to control the rotational movement by using a chain or a belt, but here, the eddy current brake device 3 The feature is that the rotor 31 is directly connected. A coil 33 is provided on the stator 32 of the eddy current brake device 3, and a current flowing through this coil is controlled by an arithmetic control unit described later. The magnet 7 is attached to the end 14 of the front free roller 11. When the front free roller 11 rotates, the magnet 7 also rotates, and this is fixed by a Hall element (not shown) fixedly installed in the vicinity of the magnet 7. As a result, the rotation speed of the front free roller 11 is detected. The rotation speed detection may use optical means in addition to the magnet-Hall element. In the rotation speed detection in this embodiment, for example, about 500 rpm is counted in the no brake state.
[0016]
As described above, the stator 32 of the eddy current brake device 3 is connected to the fixed shaft of the front free roller 11 and the rotor 31 of the eddy current brake device 3 is connected to the rotating circumference of the front free roller 11. Is to form a front free roller with a hollow pipe, connect the hollow pipe and the rotor 31 of the eddy current brake device via a collar 15, and arrange a rotary bearing 16 inside the collar 15. It is advantageous.
[0017]
Further, in this eddy current brake, heat of about 80 to 100 degrees is generated, so that the rotor 31 becomes hot. On the other hand, the walking belt is not so hot because it is made of rubber or the like. Therefore, heat conduction is prevented by making the material of the collar a material having a lower thermal conductivity than the material of the roller or the rotor.
[0018]
The eddy current brake device 3 is provided on the front free roller 11 side, but may be provided on the back free roller 12 side. Also, eddy current brakes are the most convenient at the moment, but friction and hydraulic brakes are also acceptable.
[0019]
FIG. 3 illustrates a panel that also serves as the input unit 4 and the display unit 6, and an arithmetic control unit 5 is disposed behind the panel. The input unit 4 includes necessary buttons such as a power on / off button, a numeric keypad, a confirmation button, and a cancel button. Data is selected and input from the numeric keypad in accordance with guidance of the display unit. Further, the display unit and the input unit may be integrated by using a transparent electrode as seen in ATMs of banks.
[0020]
The display unit 6 is constituted by a liquid crystal display screen, and displays necessary information for the pedestrian each time. The pedestrian sees the information displayed on the display unit and inputs necessary data from the input unit, or refers to walking while looking at the display unit while walking. For example, before using the pedestrian's name, age, gender, stride, weight, expected walking time, usage mode, training level, walking course, etc., request and input necessary data on the display unit. Data that pedestrians want, such as distance, elapsed time, calorie consumption, pulse rate, and count of steps (walking distance / step length), is displayed in real time from moment to moment. FIG. 3A shows one example.
[0021]
Also, as shown in FIG. 3 (b), a typical course corresponding to a walk course selected by the pedestrian, for example, a silver bra (2 km) course or a round the Imperial Palace (4 km) course, is displayed on the display unit so as not to bore the pedestrian. The image can be displayed as a still image or a moving image that changes every moment according to the walking distance. Alternatively, the names of the pedestrians may be stored, and the data may be updated each time the pedestrians are used, so that the Tokaido 53rd course can be completed for a long time.
[0022]
FIG. 4 is a block diagram of the arithmetic control unit 5 used in the present invention for performing such control. The arithmetic control unit 5 receives various data input from the input unit 4, detects the magnetic force of the magnet 7, counts the pulses output by the Hall element, detects the number of rotations, and thereby determines the speed of the traveling belt. The pulse is calculated and the pulse is detected based on the output from the pulse sensor 8, and each data is stored in a memory built in the microcomputer. In addition, since necessary data such as pedestrian's name, age, gender, stride, weight, expected walking time, use mode, training level, walk course, etc. have been input before use, micro data is based on these data. The computer calculates necessary control signals and sends necessary control signals to the power supply circuit to the power supply circuit, and data which is not stored in the internal memory in the auxiliary memory, for example, silver data which is image data of a walking course. The image is displayed on the display unit using the image data of the scenery of the course around the Imperial Palace or the Bra Course.
[0023]
The power supply circuit changes the field coil current of the eddy current brake according to the control signal, and performs the brake control so as to be optimal. The detection and control of the rotation speed is performed at a high speed of several hertz or more so as to meet the requirements of the pedestrian. The reason for the high-speed control is that when the walking belt is stopped, the belt is slightly heavy due to friction, so do not apply the brakes when you start walking, but once you start moving, the inertia is added to some extent, so the speed is getting faster and faster If you do so, you may not be able to ride on the rollers of this belt or the movement will be severe, and if you land or kick, the speed of the belt will go up and down , There are times when feeling is not good. In order to solve this, the speed of the movement of the belt is finely detected and controlled at high speed.
[0024]
The pulse sensor 8 is attached to a place where it does not interfere with walking such as the lobe of the pedestrian, detects a pulse based on the output of the pulse sensor 8, and determines whether the walking speed of the pedestrian is maintained as it is, or slightly increased or decreased. The computer judges, and as a result, the eddy current brake, which is applied with a voltage of about 12 volts, increases the voltage in the vicinity thereof (then the speed of the running belt decreases) or decreases (the belt speed increases, and the pedestrian moves fast). Then, the load torque is changed by changing the current.
[0025]
As another brake control method, time may be controlled mainly without using a sensor. For example, when controlling at 2 km / h or 4 km / h, first walk at 4 km / h, and at a time when you feel tired on the way, control the microcomputer to 2 km by a pre-set program. Do it. Then, the brake is automatically applied a little more and the load of 2 km is applied, and the pedestrian does not need to walk at 2 km or more, and can walk slowly. In this way, the brake control mainly consists of a pulse sensor and a belt speed (rotational speed) sensor. In addition, a program of exercise time is set up, and the speed of the belt is reduced when the exercise becomes more and more difficult. Control.
[0026]
It is also possible to provide a handle 21 as shown in FIG. 1 and to use the handle 21 instead of a cane to assist walking.
[0027]
A harder walking mode may be adopted in which the brake is strongly applied to the walking road surface device 1 so that the walking belt does not move under its own weight, and the user walks by grasping the handle 21 and stepping one step at a time. This is called a “climbing mode” and is distinguished from the “walk mode”, which is the mode described above. In the "climbing mode" as well as in the walking mode, when simulating an actual climbing course such as the 5th course or the 9th course of Mt. Fuji, pedestrians can enjoy training without boring.
[0028]
In addition, although it is named as an indoor walking device, it goes without saying that it can also be used as a room runner from the principle.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the energy-saving indoor walking device with a brake according to the present invention, the eddy current braking device is provided on the completely free walking belt, and the eddy current braking device is controlled by the microcomputer. It does not consume a large amount of power, has no friction, and has good durability.Furthermore, it has a rotation speed detection means that detects the speed of the walking belt as the rotation speed of the free roller at a high speed, so strong kicks by pedestrians Even if there is a dashi or landing, the speed of the walking belt is controlled at a high speed, so that the walking becomes smooth, and the walking feeling is good.
[0030]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle diagram of an embodiment of an energy-saving indoor walking device with a brake according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a free roller and an eddy current brake device when the brake device 3 of FIG. 1 is an eddy current brake device.
FIG. 3 is a front view of a panel of an input unit 4 and a display unit 6 of FIG.
FIG. 4 is a block diagram of an arithmetic and control unit 5 used in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Walking road surface device 11 Front free roller 12 Back free roller 13 Endless walking belt 14 Roller end 15 Collar 16 Bearing 2 Walking road surface device support base 21 Handle 3 Eddy current brake device 31 Brake device rotor 32 Brake device stator 33 Brake device coil 4 Input unit 5 Operation control unit 6 Display unit 7 Magnet for rotation speed detecting means 8 Pulse sensor 9 Height adjustment knob

Claims (3)

フロントフリーローラ(11)と、バックフリーローラ(12)と、該2つのフリーローラ間を結ぶエンドレス歩行ベルト(13)とから成り、該エンドレス歩行ベルト(13)の上部上面を歩行者の歩行路面として使用する歩行路面装置(1)と、 該エンドレス歩行ベルト(13)の上に該歩行者が立ったとき該歩行者の自重で該エンドレス歩行ベルト(13)が前記フロントフリーローラ(11)から前記バックフリーローラ(12)へと移動を開始する程度に該歩行路面装置(1)を床面に対して傾斜させて支持する歩行路面装置支持架台(2)と、該歩行路面装置(1)に所望の制動力を与えるように配置されるブレーキ装置(3)と、 該ブレーキ装置(3)が所望の制動力を該歩行路面装置(1)に与えるためのデータを入力する入力部(4)と、該データに基づき所望の制動力を演算しその結果を該ブレーキ装置(3)に与える演算制御部(5)と、該入力データおよび該演算結果等のうち所望の内容を表示する表示部(6)と、から構成されるブレーキ付き省エネ室内歩行装置であって、
前記該ブレーキ装置(3)を渦電流ブレーキ装置で構成し、その際2個のフリーローラ(11、12)のいずれか一方を被制動ローラとし、該被制動ローラと該渦電流ブレーキ装置(3)のロータ(31)を同一中心軸上でかつ同一回転となるように結合し、
さらに、該被制動ローラを中空パイプで構成し、該中空パイプと該渦電流ブレーキ装置ロータ(31)をカラー(15)を介して結合し、該カラー(15)の内側には回転ベアリング(16)を配設したことを特徴とするブレーキ付き省エネ室内歩行装置。
A front free roller (11), a back free roller (12), and an endless walking belt (13) connecting the two free rollers, and an upper upper surface of the endless walking belt (13) is used as a pedestrian walking surface. A walking road surface device (1) to be used as an endless walking belt (13). The endless walking belt (13) is separated from the front free roller (11) by its own weight when the pedestrian stands on the endless walking belt (13). A walking road surface device support base (2) for supporting the walking road surface device (1) at an angle to the floor so as to start moving to the back free roller (12); and the walking road surface device (1). A braking device (3) arranged to apply a desired braking force to the walking road surface device (1), and data for the braking device (3) to apply a desired braking force to the walking road surface device (1). An input unit (4), a calculation control unit (5) for calculating a desired braking force based on the data and providing the result to the brake device (3), and a desired content of the input data and the calculation result, etc. And a display unit (6) for displaying an energy-saving indoor walking device with a brake, comprising :
The brake device (3) is constituted by an eddy current brake device, wherein one of the two free rollers (11, 12) is used as a roller to be braked, and the roller to be braked and the eddy current brake device (3) are used. ) Are connected so that they are on the same central axis and rotate the same,
Further, the braked roller is constituted by a hollow pipe, and the hollow pipe and the eddy current brake device rotor (31) are connected via a collar (15), and a rotating bearing (16) is provided inside the collar (15). ) Is an energy-saving indoor walking device with brake.
該カラー(15)の材質を該2個のフリーローラ(11、12)または該渦電流ブレーキ装置ロータ(31)の材質よりも熱伝導率の低い材質とすることを特徴とする請求項1項記載のブレーキ付き省エネ室内歩行装置。The material of the collar (15) has a lower thermal conductivity than the material of the two free rollers (11, 12) or the material of the eddy current brake device rotor (31). An energy-saving indoor walking device with a brake as described. 該エンドレス歩行ベルト(13)の速度を2個のフリーローラ(11、12)のいずれか一方の回転数として検知する回転数検知手段用磁石(7)を設けることを特徴とする請求項1又は2記載のブレーキ付き省エネ室内歩行装置。Claim 1 or, characterized in that providing the rotational speed detection means magnet (7) for detecting the speed of the endless walking belt (13) as two free rollers (11, 12) one of the rotational speed either 2. The energy-saving indoor walking device with a brake according to 2 .
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