TWI537028B

TWI537028B - Treadmill power improvement device

Info

Publication number: TWI537028B
Application number: TW103141985A
Authority: TW
Inventors: zhi-yin Zhang
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-06-11
Also published as: TW201620583A

Description

跑步機動力改良裝置

本發明係有關於一種運動/復健器材之技術領域，特別是低成本兼具廣域速度提供之跑步機動力改良裝置。

習知跑步機之動力，皆採單一馬達且單一轉向作為動力源，俾以牽引跑步機之跑帶，而動力源不外乎是DC馬達或AC變頻馬達兩種。然而，周知DC馬達所能提供的轉速動力範圍有限，無法無限擴張使用；雖然AC變頻馬達之轉速動力範圍較廣，但在極低頻率時(低速)，其馬達的轉子磁通量極易飽和，導致AC變頻馬達難以控制，甚至會有燒毀的風險。故使用AC變頻馬達於低頻率時，變頻器會自動降低作用於馬達的電壓，使其扭力會大幅下降。因為對AC變頻馬達而言，120HZ以下係應用於「定扭力」，而120HZ以上則應用於「定功率」；因此，在120HZ以上高頻率運作時，馬達亦無法維持高水準的扭力輸出，如此便限制了相當程度的轉速輸出範圍。

所以習知跑步機動力源，不管是使用DC馬達或AC變頻馬達，其所提供之速度均要作一取捨。例如；實施於復健使用的極低速度，其動力源就必需放棄高速的實施，而排除高速跑步的使用群組。反之，若要實施於高速輸出時，就必需放棄低速的復健使用群組。為縮小上述情況所衍生之限制，實施於復健使用之跑步機，多會採用速度輸出範圍較廣域之AC變頻馬達，藉以滿足復健所需極低速的需求，以及健身所需的高速需求。

然而，上述廣域之AC變頻馬達，受限於上述頻率控制之限制，故所能提供給健身用的高速動力，充其量也只能供正常運動者做快走的訓練而已，無法達到更快速的跑步要求。

有鑑於上述習知技藝之問題與缺失，本發明之一目的，就是在於提供一種跑步機動力改良裝置，除提供跑帶高速運轉外，更讓跑帶能展現穩定、不抖動的運轉，特別是在極低速度下有著卓越的表現。解決習知跑步機動力源無法達成高、低速度兼具的缺失，提供極廣域的速度範圍。

根據本發明上述目的，提供一種跑步機動力改良裝置，其包括一機架、一設於機架上之跑帶、一樞設於機架並牽引跑帶轉動之傳動軸、一與傳動軸一端連接之第一動力源、一與傳動軸另一端連接之減速輪組、一與減速輪組連接之第二動力源、一設置於機架並與第一、第二動力源電性連接之控制器。藉由上述構件之組成，提供跑步機使用於健身運動所需之高速動力需求，更提供復健所需的低速動力需求，讓跑帶展現穩定、不抖動的運轉，特別是在極低速度下仍有著卓越的表現。

1‧‧‧機架

12‧‧‧跑帶

14‧‧‧傳動軸

142‧‧‧第一傳動輪

144‧‧‧第二傳動輪

146‧‧‧第一單向軸承

16‧‧‧傳動軸

162‧‧‧第一傳動輪

164‧‧‧第二傳動輪

166‧‧‧第一單向軸承

168‧‧‧第二單向軸承

22‧‧‧第一動力源

222‧‧‧皮帶

24‧‧‧第二動力源

242‧‧‧皮帶

26‧‧‧第二動力源

26’‧‧‧第二動力源

262‧‧‧減速機

3‧‧‧減速輪組

32‧‧‧大傳動輪

34‧‧‧小傳動輪

36‧‧‧皮帶

3’‧‧‧減速輪組

32’‧‧‧大傳動輪

34’‧‧‧小傳動輪

4‧‧‧控制器

41‧‧‧操作介面

5‧‧‧驅動馬達

52‧‧‧第一動力端

54‧‧‧第二動力端

第1圖係本發明跑步機動力改良裝置實施例示意圖。

第2圖係第1圖所示實施例局部透視示意圖。

第3圖係本發明跑步機動力改良裝置第二實施例示意圖。

第4圖係本發明跑步機動力改良裝置第三實施例示意圖。

第5圖係本發明跑步機動力改良裝置第四實施例示意圖。

以下請參照相關圖式進一步說明本發明跑步機動力改良裝置實施例。為便於理解本發明實施方式，以下相同元件係採相同符號標示說明。

請參閱第1~2圖所示，本發明之跑步機動力改良裝置，其包括一機架1、一設於機架1上之跑帶12、一樞設於機架1並牽引跑帶12轉動之傳動軸14、一驅動傳動軸14一端之第一動力源22、一與傳動軸14另一端連接之減速輪組3、一與減速輪組3連接之第二動力源24、一設置於機架1並與第一、第二動力源22、24電性連接之控制器4。

上述傳動軸14，兩端分別固設有一預設輪徑之第一傳動輪142及一第二傳動輪144，其中第二傳動輪144與傳動軸14之間，更設有一第一單向軸承146。

上述第一動力源22，配合一皮帶222與第一傳動輪142連接，並依一第一作動訊號作動，依序驅動第一傳動輪142、傳動軸14及跑帶12作動。該第一動力源22係選自DC馬達或AC變頻馬達，提供跑帶12高速驅動的牽引力。實施時，皮帶222可以等效的鍊條結構置換實施，更可以棘齒形態使第一動力源22與第一傳動輪142嚙合連動(圖中未示)。

上述減速輪組3，係可活動的樞設於機架1，具有同軸串接同動，且分別形成不同輪徑之一大傳動輪32與一小傳動輪34。其中，小傳動輪34藉由一皮帶36與第二傳動輪144連接。實施時，皮帶36可以等效之鍊條結構置換實施，更可以棘齒形態使小傳動輪34與第二傳動輪144嚙合連動(圖中未示)。

上述第二動力源24，配合一皮帶242與減速輪組3之大傳動輪32連接，並依一第二作動訊號作動，依序驅動減速輪組3、第二傳動輪144、傳動軸14及跑帶12作動。該第二動力源24之動力輸出，藉由減速輪組3之轉換，達成極低轉速且高扭力之驅動。實施時，皮帶242可以等效的鍊條結構置換實施，更可以棘齒形態使第二動力源24與大傳動輪32嚙合連動(圖中未示)。該第二動力源24係選自DC馬達或AC變頻馬達其中之一。

上述控制器4，具有一設於機架1之操作介面41，提供使用者透過操作介面41觸發，使控制器4擇一輸出第一作動訊號至第一動力源22或第二作動訊號至第二動力源24。

是以，上述即為本發明所提供一較佳實施例，跑步機動力改良裝置各部構件介紹，接著再將本發明之組裝方式及使用特點介紹如下：本發明之跑步機動力改良裝置第一實施例，係分別由獨立之第一、第二動力源22、24，分別提供高、低速時所需的動力源。故使用者可依高、低速的運動需求，透過操作介面41觸發控制器4，擇一令第一動力源22或第二動力源24作動，克服習知藉由頻率作為速度控制之缺失，提供極廣域的高、低速度範圍。

例如，使用者尤其是欲進行復健運動，而有極低速運動需求時，透過操作介面41觸發控制器4對第二動力源24輸出第二作動訊號，令第二動力源24驅動減速輪組3、第二傳動輪144、傳動軸14及跑帶12作動。藉由減速輪組3提供極低速且高扭力之動力，方便使用者於跑帶12上進行復健運動。

又或當使用者欲進行高速運動訓練時。使用者透過操作介面41觸發控制器4，停止對第二動力源24輸出第二作動訊號；改對第一動力源22輸出第一作動訊號，令第一動力源22驅動第一傳動輪142、傳動軸14及跑帶12作動。由於傳動軸14另端係藉由單向軸承146與第二傳動輪144連接，當傳動軸14被高速帶動時，不會連動第二動力源24。

請參閱第3、4圖所示，係本發明第二、三實施例，其包括一機架1、一設於機架1上之跑帶12、一樞設於機架1並牽引跑帶12轉動之傳動軸14、一驅動傳動軸14一端之第一動力源22、一與傳動軸14另一端連接之第二動力源26、一設置於機架1並與第一、第二動力源22、26電性連接之控制器4。其中，上述機架1、跑帶12、傳動軸14、第一動力源22與控制器4等構件以及作動方式與上述實施例相同，故不多作贅述；惟差異處在於：上述第二動力源26，具有一減速機262，使第二動力源26透過減速機262與第二傳動輪144連接，以調節第二動力源26輸出之轉速。實施時，第二動力源26’亦可直接採用低轉速、高扭力之馬達結構作為實施(如第4圖所示)，而省略減速機262此一構件。

請參閱第5圖所示，係本發明第四實施例，其包括一機架1、一設於機架1上之跑帶12、一樞設於機架1並牽引跑帶12轉動之傳動軸16、一與傳動軸16一端連接之驅動馬達5第一動力端52、一與傳動軸16另一端連接之減速輪組3’、一與減速輪組3’連接之驅動馬達5第二動力端54、一設置於機架1並與驅動馬達5電性連接之控制器4。

上述傳動軸16，兩端分別固設有一預設輪徑之第一傳動輪162及一第二傳動輪164，其中第一、第二傳動輪162、164與傳動軸16之間，更設有第一、二單向軸承166、168。

上述減速輪組3’，係可活動的樞設於機架1，具有同軸串接同動，且不同輪徑之一大傳動輪32’與一小傳動輪34’。其中，小傳動輪34’與第二傳動輪164嚙合連動。實施時，可以等效的鍊條、皮帶等結構置換實施。

上述驅動馬達5，係為一雙頭馬達，兩端分別具有一第一動力端52與一第二動力端54；其中，第一動力端52配合皮帶222與第一傳動輪162連接，並依第一作動訊號正時轉動，依序驅動第一傳動輪162、第一單向軸承166、傳動軸16及跑帶12作動。

至於驅動馬達5第二動力端54，配合皮帶242與減速輪組3’之大傳動輪32’連接，並依第二作動訊號逆時轉動，依序驅動減速輪組3’、第二傳動輪164、第二單向軸承168、傳動軸16及跑帶12作動。

藉由上述構件之組成，使用者欲令跑帶12進行高速運動時，透過操作介面41觸發控制器4對驅動馬達5輸出第一作動訊號，以令驅動馬達5正時轉動，依序驅動第一傳動輪162、第一單向軸承166、傳動軸16及跑帶12作動。另外，傳動軸16與第二傳動輪164之間，受第二單向軸承168之隔離，故第二傳動輪164不會形成同動。

反之，當使用者欲令跑帶12進行極低速複健運動時，透過操作介面41觸發控制器4對驅動馬達5輸出第二作動訊號，以令驅動馬達5逆時轉動；依序驅動減速輪組3’、第二傳動輪164、第二單向軸承168、傳動軸16及跑帶12作動。另外，傳動軸16與第一傳動輪162之間受第一單向軸承166之隔離，故第一傳動輪162不會形成同動。

以上所述說明，僅為本發明的較佳實施方式而已，意在明確本發明的特徵，並非用以限定本發明實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本發明所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，仍應屬本發明涵蓋的範圍。

1‧‧‧機架

12‧‧‧跑帶

41‧‧‧操作介面

Claims

一種跑步機動力改良裝置，其包括；一機架；一跑帶，係可活動的設置於該機架；一傳動軸，係樞設於該機架，並同步牽引該跑帶轉動；該傳動軸兩端分別固設有預設輪徑之一第一傳動輪及一第二傳動輪，其中該第二傳動輪與該傳動軸之間更設有一第一單向軸承；一第一動力源，係設置於該機架，並與該第一傳動輪連接，而依一第一作動訊號作動；一減速輪組，係可活動的樞設於該機架，具有同軸串接同動，且不同輪徑之一大傳動輪與一小傳動輪；其中，該小傳動輪與該第二傳動輪連接；一第二動力源，係設置於該機架，並與該減速輪組連接，而依一第二作動訊號作動；以及一控制器，係設置於該機架並與該第一、該第二動力源電性連接，具有一操作介面，提供使用者透過該操作介面觸發該控制器，擇一輸出該第一作動訊號或該第二作動訊號。
如申請專利範圍第1項所述之跑步機動力改良裝置，其中該第一、該第二動力源係選自DC馬達或AC馬達。
一種跑步機動力改良裝置，其包括；一機架；一跑帶，係可活動的設置於該機架；一傳動軸，係樞設於該機架，並同步牽引該跑帶轉動；該傳動軸兩端分別固設有預設輪徑之一第一傳動輪及一第二傳動輪，其中該第二傳動輪與該傳動軸之間更設有一第一單向軸承；一第一動力源，係設置於該機架並與該第一傳動輪連接，而依一第一作動訊號作動；一第二動力源，係設置於該機架，具有一與該第二傳動輪連接之減速機，該第二動力源依一第二作動訊號作動；以及一控制器，係設置於該機架並與該第一、該第二動力源電性連接，具有一操作介面，提供使用者透過該操作介面觸發該控制器，擇一輸出該第一作動訊號或該第二作動訊號。
如申請專利範圍第3項所述之跑步機動力改良裝置，其中該第一、該第二動力源係選自DC馬達或AC馬達。
一種跑步機動力改良裝置，其包括；一機架；一跑帶，係可活動的設置於該機架；一傳動軸，係樞設於該機架，並同步牽引該跑帶轉動；該傳動軸兩端分別固設有預設輪徑之一第一傳動輪及一第二傳動輪，其中該第二傳動輪與該傳動軸之間更設有一第一單向軸承；一第一動力源，係設置於該機架並與該第一傳動輪連接，而依一第一作動訊號作動；一第二動力源，係設置於該機架並與該第二傳動輪連接，該第二動力源係為低轉速高扭力之馬達，並依一第二作動訊號作動；以及一控制器，係設置於該機架並與該第一、該第二動力源電性連接，具有一操作介面，提供使用者透過該操作介面觸發該控制器，擇一輸出該第一作動訊號或該第二作動訊號。
如申請專利範圍第5項所述之跑步機動力改良裝置，其中該第一、該第二動力源係選自DC馬達或AC馬達。
一種跑步機動力改良裝置，其包括；一機架；一跑帶，係可活動的設置於該機架；一傳動軸，係樞設於該機架，並同步牽引該跑帶轉動；該傳動軸兩端分別固設有預設輪徑之一第一傳動輪及一第二傳動輪，其中該第一、該第二傳動輪與該傳動軸之間更分別設有一第一單向軸承與一第二單向軸承；一減速輪組，係可活動的樞設於該機架，具有同軸串接同動，且不同輪徑之一大傳動輪與一小傳動輪；其中，該小傳動輪與該第二傳動輪連接；一驅動馬達，係樞設於該機架，該驅動馬達為一雙頭馬達，兩端分別具有一第一動力端與一第二動力端，且依一第一作動訊號正時轉動或一第二作動訊號逆時轉動；其中，該第一動力端與該第一傳動輪連接，而該第二動力端與該減速輪組連接；一控制器，係設置於該機架並與該驅動馬達電性連接，具有一操作介面，提供使用者透過該操作介面觸發該控制器，擇一輸出該第一作動訊號或該第二作動訊號。
如申請專利範圍第7項所述之跑步機動力改良裝置，其中該驅動馬達係選自DC馬達或AC馬達。