楼梯机的制作方法

专利名称：楼梯机的制作方法
技术领域：
本发明与运动器材有关，特别是指一种具有锁定机构的楼梯机。
背景技术：
一般而言，楼梯机的运转不是由器材主动发起，而是由使用者的体重驱动，换言之，当使用者登上楼梯机，楼梯机梯级机构的踏板承受体重负载，体重负载的斜向分量便会使传动装置开始运转。习知楼梯机还可能配置有发电装置、控制界面、飞轮及ECB(EddyCurrent Brake)阻力装置与传动装置连接，当传动装置开始运转时，一并使发电系统开始发电，进而启动控制界面，使用者可以通过控制界面操作ECB阻力装置来调整运动难度。此类楼梯机无论是处于使用或闲置状态，梯级机构通常无法停止不动，一旦将负载施加于其上，梯级机构便会开始下滑，对于使用者而言较不安全，例如，一个不熟悉楼梯机的使用者，、可能在一登上楼梯机时，被开始滑动的梯级机构所惊吓；对于一个惯于使用楼梯机的使用者，可能在激烈运动时不慎超出自身负荷，梯级机构又无法紧急停止而发生意外。基于安全及实用性考虑，美国专利第4，687，195号揭示了一种机械式速度控制装置，该速度控制装置主要包含楼梯机侧面的连杆、与驱动轴相连并且可位移的煞车鼓以及与煞车鼓配合的制动瓦，使用者可拉动连杆来移动煞车鼓，进而控制煞车鼓与制动瓦的接触面积，由此控制传动装置传动轴的旋转难易度，当煞车鼓完全与制动瓦接触时，传动轴就无法旋转，此时，即使使用者站在踏板上，传动装置也无法运转，以此达到锁定楼梯机梯级机构的效果。然而，此种装置的缺点在于使用者可能在运动中不慎踢到连杆，造成使用者在没有被预先通知的情况下，梯级机构滑动速度就突然改变而导致意外，并且，此种装置无法提供从高速中紧急停止的功能，举例而言，若一不熟悉楼梯机的使用者在运动中产生不适，以美国专利第4，687，195号所揭示的楼梯机，无论是使用者本身或周围的人都无法采取安全的救援动作，若在高速中强行由使用者或使用者以外的人拉动连杆，因为惯性定律，使用者可能会发生严重意外。此外，此种装置也无法完全保证每个使用者要登上楼梯机时，梯级机构都是固定无法滑动的。基于上述问题，美国专利第4，927，136号揭示了一种电磁式速度控制装置，作法是在传动装置上加装一套与传动轴相连的电磁阻力机构，电磁式阻力机构具有一旋转轴，该旋转轴由电磁阻力单元的输出轴与飞轮同轴固接而组成，传动装置的传动轴则通过皮带与若干皮带轮与旋转轴的一端连接。当使用者想要结束运动时，需要先往上靠近位于机台上侧的控制界面并按下控制界面上的停止钮，此时电磁阻力单元会逐渐锁定输出轴，最后使得旋转轴难以旋转，换言之，是通过限制飞轮使得传动装置无法运转。然而，当使用者处于激烈运动状态，通常来说，此时使用者会在踏板上高速跑动，一旦身体无法负荷、无法勉强自己再加速到更高的速度以克服高速滑下的踏板时，也就是使用者自己已经没有能力触及控制界面来启动楼梯机的停止程序，此时，旁人即使想伸出援手去启动控制界面上的锁定功能也会因为楼梯机的高度而难以做到，因此美国专利第4，927，136号同样没有解决使用者本身或旁人在危急时无法救援的问题。
美国专利第4，927，136号同时也揭示了可在旋转轴上安装感测元件或在皮带上安装张力感测元件，以此判断楼梯机上是否有使用者，如果判断没有使用者，感测元件则回传讯号给控制系统，控制系统控制电磁阻力单元锁定输出轴，使得梯级机构处于锁定状态，用意在于让下一位使用者可以安定地登上楼梯机。当使用者准备开始运动时，需要先登上较高的踏板并在控制界面上按下解锁钮，命令控制系统控制电磁阻力单元松开输出轴，踏板才会开始滑动。然而，无论是习知或所述美国专利所揭示的楼梯机，都没有在停止程序中针对梯级机构的姿态进行控制，也就是同一台楼梯机在每次停止时，梯级机构的踏板相对于地面的姿态都是随机变化的，若踏板的姿态不恰当，例如概呈水平的踏板当中最低的一阶仍距离地面一段高度，可能导致楼梯机上的使用者不容易回到地面，也会导致下一位使用者需要多花费一些气力才能登上楼梯机，因而造成使用不方便
发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种具有锁定装置的楼梯机，可让使用者本身或旁人在需要时停止楼梯机运转。本发明的另一目的在于提供一种在停止运转过程中具有梯级机构姿态控制功能的楼梯机，其可在停止程序即将结束时，进一步控制梯级机构相对于地面的姿态，使得当前使用者容易回到地面，也使得下一位使用可轻松地登上楼梯机。为达到上述目的，本发明所提供的一种楼梯机，其特征在于包含有一架体，用于设置于一平面，并具有一出入空间；一传动装置，具有一第一传动轮、一第二传动轮及一传动带，所述第一及第二传动轮大致以水平轴向枢设于所述架体，所述传动带套绕于所述第一传动轮及所述第二传动轮；一楼梯装置，具有若干梯级机构，所述梯级机构等间地设于所述传动带，且各所述梯级机构具有一踏板；一阻力装置，具有一飞轮及一电控阻力机构，所述飞轮枢设于所述架体且与所述传动装置连接，所述电控阻力机构设于所述架体，能施加预定阻力于所述飞轮；一锁定机构，设于所述架体，能限制并停止所述阻力装置的所述飞轮转动；一触发元件，设于所述架体靠近所述出入空间且使用者或旁人能轻易接近的一预定位置，能被触发而提供一第一讯号；一控制系统，设于所述架体，并与所述阻力装置、所述触发元件及所述锁定机构电连接；所述控制系统能回应所述第一讯号，控制所述阻力装置及所述锁定机构。上述本发明的技术方案中，所述触发元件位于所述出入空间。所述触发元件位于所述出入空间接近所述平面的位置。所述锁定机构为一电磁机械煞车器，与所述阻力装置的所述飞轮同轴相接，当所述电磁机械煞车器接收电源时，即松开飞轮；当所述电磁机械煞车器断电时，即限制所述飞轮旋转。所述楼梯机还包含有一感应装置，与所述控制系统电连接，当所述楼梯装置相对于所述架体处于一预定姿态时，所述感应装置提供一第二讯号，所述控制系统能回应所述第二讯号，控制所述锁定机构。本发明还提供了另一技术方案一种楼梯机，其特征在于包含有一架体，用于设置于一平面，并具有一出入空间；一传动装置，具有一第一传动轮、一第二传动轮及一传动带，所述第一及第二传动轮大致以水平轴向枢设于所述架体，所述传动带套绕于所述第一传动轮及所述第二传动轮；一楼梯装置，具有若干梯级机构，所述梯级机构等间地设于所述传动带，且各所述梯级机构具有一踏板；一阻力装置，具有一飞轮及一电控阻力机构，所述飞轮枢设于所述架体且与所述传动装置连接，所述电控阻力机构设于所述架体，能施加预定阻力于所述飞轮；一锁定机构，设于所述架体，能限制并停止所述阻力装置的所述飞轮转动；一感应装置，设于所述架体与楼梯装置之间，当所述楼梯装置处于一预定姿态，所述感应装置发出一讯号；一控制系统，设于所述架体，并与所述阻力装置、所述锁定机构、所述感应装置电连接；所述控制系统能回应所述讯号，控制所述锁定机构。其中，所述感应装置具有一感应元件及若干感应部位，各所述感应部位设于所述楼梯装置的各所述梯级机构，并且各所述感应部位等间地设置于所述传动带，当所述感应元件监测到所述感应部位，即传送所述讯号给所述控制系统。所述感应元件为一电磁式感应元件,所述梯级机构的所述感应部位由导磁物质所构成。 所述锁定机构为一电磁机械煞车器，与所述阻力装置的所述飞轮同轴相接，当所述电磁机械煞车器接收电源时，即松开飞轮；当所述电磁机械煞车器断电时，即限制所述飞轮旋转。所述楼梯机还包含有一触发元件，设于所述架体靠近所述出入空间且使用者或旁人能轻易接近的一预定位置，并与所述控制系统电连接；当所述使用者或旁人触发所述触发元件，所述控制系统回应所述触发元件所发出的一讯号，控制所述阻力装置，且当所述楼梯装置处于所述预定位置，所述控制系统回应所述感应元件发出的所述讯号，控制所述锁定机构。采用上述技术方案，使用者在运动过程中可由自己及/或旁人来启动触发元件而停止楼梯机运转，并且，当楼梯机即将停止运转，且梯级机构的姿态处于一预定姿态时，楼梯装置才会被锁定，如此一来，无论是楼梯机上的使用者要回到地面，或者是下一位使用者要登上楼梯机，都可以轻松、安全地完成。


图I是本发明一较佳实施例的立体图；图2是本发明一较佳实施例对应于图I仅取除壳罩及楼梯装置的立体图；图3是本发明一较佳实施例的传动装置、阻力装置、及锁定装置的立体图；图4是本发明一较佳实施例中对应于图I取除壳罩及扶手的左视图；图5是本发明一较佳实施例中梯级机构的零件的立体分解图；图6是本发明一较佳实施例的停止程序流程图；图7是本发明一较佳实施例另一待机状态的立体图。
具体实施例方式下面配合附图详细说明本发明之较佳实施例的结构、动作及功效。另外，本说明书中对于机构或其部位在位置描述上采用“前”、“后”、“左”、“右”、“出口”、“入口”、“上”、“下”等，对应于使用者在操作本较佳实施例时的空间关系。
如图I 图3所示，本发明一较佳实施例的楼梯机I主要包含一架体10、安装于架体10的一传动装置30、受传动装置30带动的一楼梯装置20、一控制系统(图中未示)、与传动装置30配合的阻力装置40及与阻力装置40配合的一锁定机构50。如图2所示(相对于图I,为了清楚地显示本较佳实施例的结构构成，图2未显示壳罩及楼梯装置20),架体10主要具有一底座11、一支柱12、一支架13、左、右第一扶手14、左、右第二扶手15、及一仪表杆16。架体10通过底座11设置于一平面(例如地面)，底座11大致为一开口向后的U形结构，U形开口端及其向上延伸的空间形成一出入空间R1。支柱12固接于底座11前端，并朝前、朝上延伸。支架13则主要包含有左、右第一支撑杆131、132，左、右第二支撑杆133、134及一框架135，且左、右第一支撑杆131、132相对于左、右第二支撑杆133、134而言长度较短，其中，左、右第一支撑杆131、132分别在出入空间Rl的两侧垂直地固接于底座11，左、右第二支撑杆133、134则垂直地固接于底座11的中间部位，框架135则固接于左、右第一支撑杆131、132的顶部、左、右第二支撑杆133、134的顶部、及支柱12，因而形成一从出入空间Rl向前、向上延伸的坡面。架体10还包含有左、右导轨17，分别设于框架135顶面的左、右两侧。仪表杆16设于支柱12的顶端，用于安装控制界面62及多媒体界面61。左、右第一扶手14的底部固接于底座11,并向后、向上延伸至出入空间 Rl之后，转而向前、向上延伸并分别固接于仪表杆16的左、右两侧。左、右第二扶手15则大致以相同于左、右第一扶手14的延伸方向分别固接于左、右第一扶手14和仪表杆16之间。如图2及图3所不,传动装置30具有一第一传动轴31、左、右第一传动轮311、312、一第二传动轴32、左、右第二传动轮321、322、左、右传动带33、34、若干皮带轮35及若干皮带36。其中，第一、第二传动轴31、32以水平轴向分别枢设于框架135的前端和后端部位下侦牝并且，第一、第二传动轴31、32的两端分别固设左、右第一传动轮311、312及左、右第二传动轮321、322，换言之，第一传动轮311、312的位置高于第二传动轮321、322，第二传动轮321,322比较靠近出入空间R1。左、右传动带33、34分别套绕于左第一传动轮311、左第二传动轮321及右第一传动轮312、右第二传动轮322，在本较佳实施例中，第一、第二传动轮311、312、321、322采用链轮，左、右传动带33、34则为链条，在其它可能的实施例中，也可能采用其它等效的零件。如图4、图5所示，楼梯装置20为若干梯级机构21相接而成，本实施例中，梯级机构21的数量为八个，各梯级机构21主要具有一支撑杆22、一踏板23及一挡板24，其中，各支撑杆22以平行于地面的方式固设于左、右传动带33、34之间，且各支撑杆22之间的距离相等，踏板23与挡板24邻近的一端以水平轴向互相嵌合，其中还贯穿一连接杆25，踏板23的另一端则枢接在属于同一梯级机构20的支撑杆22，挡板24的另一端则枢设于邻近梯级机构20的支撑杆22，其中，各支撑杆22的两端略微突出左、右传动带33、34，用于枢设滚轮26，并且支撑杆22的左端为一感应部位53a，详细作用容后详述。当使用者由出入空间Rl登上梯级机构21的踏板23时，体重便会通过梯级机构21传递到传动装置30，从而驱使楼梯装置20开始向下滑动，此时，使用者需不断地往前踩踏下一个滑下来的梯级机构21，以此达到模拟爬楼梯的运动效果。其中，挡板24除了用来连接及支撑踏板23，还可防止使用者在运动时脚抬的不够高而被下一个梯级机构21的踏板24所绊倒。此外，当梯级机构21绕过第一传动轮311、312上侧而滑动向下时，各支撑杆22的两端所枢设的滚轮26同时进入对应导轨17内，以此提高楼梯装置20的运转顺畅度和踏板23的支撑强度。需要特别说明的是，上述楼梯装置20的机构构成仅是本实施例的实施方式，在其它可能的实施例中，楼梯装置也可如美国专利第5，769，759号中所揭示的结构，仅具有踏板，而没有类似于本实施例的挡板，但仍然具有若干梯级机构。显而易见，在其它可能的实施例中，本技术领域的人士能够变化出各种形式的楼梯装置，但共通点应是都具有若干梯级机构，且各梯级机构均具有供踩踏的踏板或其均等结构。如图2及图3所示，阻力装置40借着若干隔板18设于架体10，阻力装置40具有一飞轮41及一电控阻力机构42，飞轮41枢设于隔板18，通过若干皮带36及大小不一的皮带轮35与第一传动轮311相连，当传动装置30运转时，通过各皮带轮35和皮带36带动飞轮41旋转，在本较佳实施例中，飞轮41是由皮带36与皮带轮35的连接形成三级传动而带动飞轮旋转，然而，皮带36、皮带轮35、飞轮41的安排和速比关系为公知技术，其它可能实施例中也能因需求不同而采用形式上不同、实质精神相同的速比关系，在此不多赘述。另夕卜，在飞轮41周面的前后两侧设有电控阻力机构42，可受控制系统控制而利用电磁效应控制飞轮41的旋转速度，本较佳实施例中，电控阻力机构42包含一对电磁铁421，分别设于飞轮41的前侧及后侧，各电磁铁421的右侧设有一风扇422，可在控制飞轮41速度的过程中 进行散热。至于电磁铁421如何影响飞轮的旋转速度以及电磁铁421的其它等效机构(例如ECB阻力机构)均属于习知技术，在此不加以赘述。如图I所示，控制界面61可将楼梯机I的各项参数显示给使用者观看，如楼梯装置20的速度SPM(step per minute)、运动时间、运动量等等，当使用者双手握在设于第二扶手15的心跳握把63上时，控制界面61也可显示使用者的心跳数，另外，控制界面61与电控阻力机构42电连接，使用者可在控制界面61上调整阻力使楼梯机I可以提供合适的运动强度，此外，控制系统也具有多媒体界面62，例如安装于控制界面61上方的电视，可让使用者在运动时观赏多媒体内容，在本较佳实施例中，控制系统还包含了解锁/锁定楼梯装置20的功能，相关的系统配置及操作方式容后详述。此外，控制系统还包含了一速度感测单元64，设于传动装置30，用于给控制系统提供一讯号，使得控制系统可经由计算而得知当前传动装置30的速度30，本实施例中采用一转盘式编码器，主要具有一码盘与光传感器(图中未示)，此为习知技术，细节不多加赘述。控制系统可通过速度感测单元64及阻力装置40自动地调整楼梯装置20的运转速度，举例而言，一位体重较轻的使用者与一位体重较重的使用者所能提供给传动装置30的斜向负载不同，如果楼梯机不具有自动调整的功能，上述两位使用者将较难维持在同一速度进行运动，如果通过本实施例的控制系统，当体重较重的使用者运动时可能容易使得楼梯装置滑下速度过快，此时，控制系统可自动地控制阻力装置40，加大出力而减慢速度,让速度维持在一预定速度。而在体重较轻的使用者运动时则可减少阻力装置40的出力，使得楼梯装置的滑下速度较容易上升至预定速度，楼梯机I因此而可以稳定地运转。如图3所示，锁定机构50设于隔板18，与飞轮41同轴并与控制系统电连接，可受控制系统控制而锁定飞轮41，使飞轮41无法旋转，相比于阻力机构40在本实施例中主要被应用于渐进式地调整飞轮41的旋转速度，锁定机构50的主要功能在于完全锁住飞轮41，不让飞轮41旋转。在本实施例中，锁定机构50为一电磁机械煞车器，包含有线圈单元、弹簧、电枢板、固定板、煞车片、及一释放手把51，其中，煞车片与飞轮41的轴心同轴固接，可与飞轮41 一同旋转，当电磁机械煞车器没有接收到电力时，线圈单元无法产生激磁反应，电枢板仅受到弹簧的弹力推挤而被压向固定板，此时，煞车片会被电枢板和固定板咬合，由此，固定飞轮41轴心进而限制飞轮41使其无法转动。当电磁机械煞车器通电时，线圈单元产生激磁反应，吸引电枢板对抗弹簧的弹力并压制弹簧，此时，煞车片便会被释放，飞轮41因此而得以自由转动。此外，若有维修需求时，须在断电状态时解锁飞轮41，可通过扳动电磁机械煞车器的释放手把51，强行将电枢板与固定板松开，使得煞车片与飞轮41可自由转动。由于上述或类似电磁机械煞车器为习知技术且市面上产品众多，故在此仅作简略说明，图中也未详加展示。如图4所示，触发元件52设于出入空间Rl内位于地面的踏垫27内，旁人(例如教练)可容易地接近踏垫27，触发元件52并与控制系统电连接，当触发元件52被触发时，可为控制系统提供一第一讯号，当控制系统接受到该第一讯号，即回应第一讯号并开始进行一停止程序(容后详述)，最后命令锁定机构51锁住飞轮41，从而达到限制楼梯装置20使其无法滑动的效果。在本实施例中，触发元件52为一电容式感测元件，设于出入空间Rl的地面上的一踏垫27内，电容式感测元件具有一触发范围，在触发范围内可侦测是否有物 体(例如人体)接近，举例而言，当使用者或旁人直接踩踏踏垫27或跨越踏垫27都可以将其触发。需要特别说明的是，在本实施例中，使用者无法通过触发触发元件52来解锁楼梯装置20，举例而言，当锁定机构51没有接受电力时，也就是楼梯机I处于待机状态时，楼梯装置20处于锁定状态，此时，当一使用者要使用本实施例的楼梯机1，无论是跨越过踏垫27、或者先踩踏踏垫27再登上楼梯装置20的踏板23，虽然触发元件52被启动，也发送讯号给控制系统，但使用者无须担心楼梯装置20是否已解锁，使用者只有通过控制界面61的解锁功能才能将楼梯装置20解锁并进行运动。在运动过程中，若使用者产生不适而需紧急锁定楼梯装置20，可以自行启动控制界面61所提供的停止程序(例如按下STOP钮(图中未示))而锁定楼梯装置20，若无力触及控制界面61，也可以由旁人(例如教练)靠近或踩踏踏垫27来启动触发元件52进行停止程序而锁定楼梯装置20 ;若使用者顺利地结束运动，可以通过启动控制界面61的停止程序来锁定楼梯装置20，万一一时疏忽，没有启动停止程序就退出楼梯装置20，当使用者跨越或踩踏踏垫27时，同样地，触发元件52会发送讯号通知控制系统进行停止程序，换言之，无论使用者有无意识到结束运动前要锁定楼梯装置20，本实施例都可自动地将楼梯装置20回复到锁定状态，确保每位使用者要登上楼梯机时，都可以踩在固定不动的踏板23上，从容地做好准备才启动解锁功能开始进行运动。本发明的发明精神之一在于触发元件设置于架体靠近所述出入空间且使用者及/或旁人可轻易接近的一预定位置，而且预定位置不是位于楼梯机相对于地面的高处，而是通常使用者的身高就可以接近的位置，或者正常的运动模式下可以方便地接触的地方，举例而言，如本实施例的踏垫27，或者在其它可能实施例中(图中未示)，可能将触发元件设于第一扶手14或第二扶手15靠近出入空间Rl的位置，此种实施例可让使用者即使在超出本身负荷的情形下，也就是无法靠近控制界面61来启动控制界面61的锁定功能，也可以轻易地碰触第一扶手14或第二扶手15来启动停止程序。触发元件52也可能设于楼梯机I的侧边外壳、第一、第二扶手14、15的中间段等等，因可安装的位置根据需求有众多选择且都可以具有如上所述的发明精神，在此不一一列举。本实施例将触发元件52设于出入空间Rl的踏垫27中，正常来说，使用者要登上或退出楼梯机I时都会经过出入空间R1，触发元件52设于此可以有效地发挥功能，此外，由于触发元件52接近地面，当要实施紧急救援行动时，旁人可以方便地直接踩踏踏垫27而启动触发元件52进而紧急停止楼梯机I。触发元件52也有可能采用其它同样具有近距感测(Proximity sensing)功能的电子元件，例如电阻式、电感式、或光学式等近距感测元件，或者其它具有感测物体通过功能的装置，无论是采用感测元件内部的参数因物体接近而改变的装置，或所发出的光波、声波、磁场、或电磁波受到遮断、改变传导面积才会触发的感测元件均属此类，举例而言，在一可能实施例中，将红外线传感器(主/被动式)设于第一或第二扶手靠近出入空间的部位，使用者登上或退出楼梯机都必定会触发红外线传感器。当然，触发元件52也可以采用需要直接接触(例如按压)才能启动的电子元件。如图4所示，感应装置53也与控制系统电连接，当楼梯装置20相对于架体10处于一预定姿态时，就会触发感应装置53，由此，在停止程序中，感应装置53可以辅助控制系统判断何时可以命令锁定机构51锁住楼梯装置20，目的在于使楼梯装置20停止时，踏板23 可以定止在使用者容易登上或走下楼梯机I的角度。举例而言，如图7所示，一梯级机构正准备绕过左、右第二传动轮，其所属的踏板23几乎垂直于地面，若楼梯装置20此时被锁住了，使用者无论是要走下楼梯装置20或登上楼梯装置20，都需要克服踏板23加上挡板24这一颇令人为难的高度；对比图I (并参考图4)，图中所示为感应装置53在停止程序中发挥功能时，楼梯装置20被锁定后的姿态，其中，最靠近左、右第二传动轮321、322且位于左、右第二传动轮321、322上方的踏板23相对于水平面大致为俯角20度，此时，无论使用者要登上或走下楼梯装置20，仅需将脚抬高相对于图7大致一半的高度，相对而言较为方便。如图4所示，感应装置53设于架体10与楼梯装置20之间，具有一感应元件53b及感应部位53a,感应元件53b在本实施例中为一感应型近接感测元件(在传感器的领域中，或称“感应型近接开关(Proximity Switch) ”)，以动作原理而言,为一电磁式的感测元件，设于左第二传动轮321左侧前下方的架体10，且位置大致对应于左传动带33的绕转轨迹，感应部位53a则位于各梯级机构21的支撑杆22左端且与左传动带33连接，本实施例中具有八个感应部位53a，且各感应部位53a之间的距离相等，以图4为例，一感应部位53a随着左传动带移动到感应元件53b的位置，以左侧视图而言，该感应部位53a恰好被感应元件53b所遮挡；其中，为配合感应元件53b的形式，本实施例中的感应部位53a由导磁物质所构成，即支撑杆22的左端为导磁物质，甚至滚轮26也为导磁物质所构成。当楼梯机运转时，感应部位53a会随着左传动带33的运转,一个接一个地触发感应元件53b,每当感应部位53a进入感应元件53b的感应范围，感应元件53b即被触发并回传一第二讯号给控制系统；停止程序一旦开始，例如位于踏垫27内的触发元件52被触发，且当控制系统监控到左、右第一传动轮311、312处于一低转速的状态，便会依据感应元件53被触发后所回传的讯号，配合当前传动装置30的速度，计算在一恰当的时间点控制锁定机构51锁住飞轮41而停止楼梯装置20运转，并且停止时可以如图I所示，将各梯级机构21定止于一预定姿态，例如本实施例可以控制概呈水平的踏板23中最接近地面的踏板23的姿态在定止时处于水平正负20度以内。大体而言，多数楼梯机的踏板与踏板之间的距离都相同，且楼梯装置为一连串的梯级机构所组成，因此，只要控制其中之一梯级机构的姿态，就可以控制整个楼梯装置的姿态，所以在其它可能实施例中，感应元件的安装位置可能不是本实施例所示的上述位置，感应元件也可能不是电磁式，感应部位的数量也并非一定与梯级机构的数量相配合，本发明精神之一在于感应元件需与感应部位的位置和性质相配合，使得感应元件每次被触发而发出讯号时均代表此时的楼梯装置处于一预定姿态，举例而言，在其它可能的实施例中(图中未示)，感应元件可能是光感测元件，设于左第二支撑杆133的中间部位，而感应部位则可能为梯级机构所增设且位置和性质于光感测元件配合的一光遮断部位，每当梯级机构经过左第二支撑杆133，就会触发感应元件，而且，每次感应元件被触发时，都代表楼梯装置处于一相同的预定姿态。至于感应部位的数量所影响的触发频率，则可以通过控制系统的设定来修正。由此，可以在楼梯机停止程序中控制梯级机构的姿态，使得楼梯机停止时，踏板处于让使用者容易进入或退出楼梯装置的角度。此外，本实施例不仅将触发元件52设于旁人可轻易接近的位置，更选择将触发元件52设置在位于出入空间Rl的地面上的踏垫27内，如此一来，当使用者在运动结束时没有通过控制界面61停止楼梯机1，而是在运动速度缓慢时直接退出楼梯机1，此时，只要使用者是由出入空间Rl退出楼梯机，无论有没有踩到踏垫27，楼梯机I都可以在接下来的数秒内自动锁定，而且过程中还能进行梯级机构21的姿态控制，使得下一位使用者可以轻易地登上楼梯机I开始进行运动，而不会有因为前一位使用者操作不恰当而导致下一位使用者使用不便的情形发生。接着如图6所示，示意本实施例中有关楼梯机I停止程序的处理流程，大体而言，为了兼顾安全及迅速，从控制系统接受停止命令到楼梯机I被停止并锁住，整个停止程序会在数秒之内完成，以本实施例而言，停止程序的作业时间约为8秒。详细来说，对应于流程图中的步骤一(SI)，无论使用者是通过控制界面61发出一停止命令，或是旁人通过触发元件52发出一停止命令，甚至在其它可能实施例中，可能由心跳握把63或第一、第二扶手14、15发出一停止命令，以控制系统的角度而言，均视为相同，一旦接受到停止命令，即开始执行停止程序；对应于流程图中的步骤二(S2)，此时，控制系统提高电控阻力机构42的输出，并进行到步骤三(S3)，不断地通过速度感测单元64监控传动装置30的转速，目的在于使梯级机构21滑动速度可以逐渐地下降到低于一预定速度，本实施例中，该预定速度为左、右第一传动轮的转速每分钟25转(25RPM);参考步骤四(S4)及步骤六(S6)，当转速降低到低于该预定速度时，并且，控制系统监控到楼梯机以低于该预订速度持续运转一预定时间(本实施例为I秒钟)，此时，控制系统进行步骤七(S7)，控制系统开始参考感应元件53b所回馈的讯号，并计算在适当的时间点，将控制流程进行到步骤八(S8)，此时，控制系统将电控阻力机构42的输出提高到最大，目的在于和缓地将梯级机构21滑动速度降低到近乎停止，并且，同时开启锁定机构51锁住飞轮41，间接地使梯级机构21停止滑动；由于步骤七(S7)的完成，当步骤八(S8)完成时，对于使用者而言的第一阶踏板23会定止在水平正负20度以内；参考步骤九(S9)，在锁定机构51开启后一预定时间内，此时电控阻力机构42仍然保持最大输出，用意在于避免锁定机构51刚开始动作时可能发生煞车力不足的情形，为了保险及安全起见，使电控阻力机构42和锁定机构51同时作用于该预定时间，在本实施例中，此预定时间为一秒钟；一秒钟后，停止程序进行到步骤十(SlO)，控制系统关闭电控阻力机构42;接着进行到步骤十一(S11)，完成停止程序。此外，若有特殊情况发生，例如电控阻力机构42故障，因此导致停止程序在步骤、四(S4)时无法将速度降低到该预定速度，此时，停止程序会进行到步骤五(S5)，以本实施例而言，控制系统会持续监控速度高于该预定速度的时间是否大于8秒钟，若时间超过8秒钟，则停止程序将跳过步骤六(S6)及步骤七(S7)，直接执行步骤八(S8)、九(S9)、十(SlO)及十一(Sll)，强制停止并锁定楼梯机I，虽然这种特殊情况下无法控制踏板23的角度，但仍然可以确保本实施例所提供的楼梯机I可以被锁定。在其它可能的实施例中，可能不具有控制楼梯装置姿态的功能，此时，停止程序可忽略步骤七(S7)，直接由步骤六(S6)进行到步骤八(S8)。在极为特殊的情况中，也就是使用者没有通过控制界面61启动停止程序， 也没有经由出入空间Rl退出楼梯机1，一旦使用者离开了，楼梯装置20没有接受到负载，下滑速度便会逐渐减缓至停止，此时，控制系统由速度感测单元64得知目前速度为零，便会控制锁定机构51将飞轮41锁定，同样地，在此种极为少数的例子中，踏板23的角度无法被控制在预定姿态，但本实施例仍然可以确保楼梯机I处于锁定状态。
权利要求
1.一种楼梯机，其特征在于包含有 一架体，用于设置于一平面，并具有一出入空间； 一传动装置，具有一第一传动轮、一第二传动轮及一传动带，所述第一及第二传动轮大致以水平轴向枢设于所述架体，所述传动带套绕于所述第一传动轮及所述第二传动轮；一楼梯装置，具有若干梯级机构，所述梯级机构等间地设于所述传动带，且各所述梯级机构具有一踏板； 一阻力装置，具有一飞轮及一电控阻力机构，所述飞轮枢设于所述架体且与所述传动装置连接，所述电控阻力机构设于所述架体，能施加预定阻力于所述飞轮； 一锁定机构，设于所述架体，能限制并停止所述阻力装置的所述飞轮转动； 一触发元件，设于所述架体靠近所述出入空间且使用者或旁人能轻易接近的一预定位置，能被触发而提供一第一讯号； 一控制系统，设于所述架体，并与所述阻力装置、所述触发元件及所述锁定机构电连接；所述控制系统能回应所述第一讯号，控制所述阻力装置及所述锁定机构。
2.如权利要求I所述的楼梯机，其特征在于所述触发元件位于所述出入空间。
3.如权利要求2所述的楼梯机，其特征在于所述触发元件位于所述出入空间接近所述平面的位置。
4.如权利要求I所述的楼梯机，其特征在于所述锁定机构为一电磁机械煞车器，与所述阻力装置的所述飞轮同轴相接，当所述电磁机械煞车器接收电源时，即松开飞轮；当所述电磁机械煞车器断电时，即限制所述飞轮旋转。
5.如权利要求I所述的楼梯机，其特征在于所述楼梯机还包含有一感应装置，与所述控制系统电连接，当所述楼梯装置相对于所述架体处于一预定姿态时，所述感应装置提供一第二讯号，所述控制系统能回应所述第二讯号，控制所述锁定机构。
6.—种楼梯机,其特征在于包含有 一架体，用于设置于一平面，并具有一出入空间； 一传动装置，具有一第一传动轮、一第二传动轮及一传动带，所述第一及第二传动轮大致以水平轴向枢设于所述架体，所述传动带套绕于所述第一传动轮及所述第二传动轮；一楼梯装置，具有若干梯级机构，所述梯级机构等间地设于所述传动带，且各所述梯级机构具有一踏板； 一阻力装置，具有一飞轮及一电控阻力机构，所述飞轮枢设于所述架体且与所述传动装置连接，所述电控阻力机构设于所述架体，能施加预定阻力于所述飞轮； 一锁定机构，设于所述架体，能限制并停止所述阻力装置的所述飞轮转动； 一感应装置，设于所述架体与楼梯装置之间，当所述楼梯装置处于一预定姿态，所述感应装置发出一讯号； 一控制系统，设于所述架体，并与所述阻力装置、所述锁定机构、所述感应装置电连接；所述控制系统能回应所述讯号，控制所述锁定机构。
7.如权利要求6所述的楼梯机，其特征在于所述感应装置具有一感应元件及若干感应部位，各所述感应部位设于所述楼梯装置的各所述梯级机构，并且各所述感应部位等间地设置于所述传动带，当所述感应元件监测到所述感应部位，即传送所述讯号给所述控制系统。
8.如权利要求7所述的楼梯机，其特征在于所述感应元件为一电磁式感应元件，所述梯级机构的所述感应部位由导磁物质所构成。
9.如权利要求6所述的楼梯机，其特征在于所述锁定机构为一电磁机械煞车器，与所述阻力装置的所述飞轮同轴相接，当所述电磁机械煞车器接收电源时，即松开飞轮；当所述电磁机械煞车器断电时，即限制所述飞轮旋转。
10.如权利要求6所述的楼梯机，其特征在于所述楼梯机还包含有一触发元件，设于所述架体靠近所述出入空间且使用者或旁人能轻易接近的一预定位置，并与所述控制系统电连接；当所述使用者或旁人触发所述触发元件，所述控制系统回应所述触发元件所发出的一讯号，控制所述阻力装置，且当所述楼梯装置处于所述预定位置，所述控制系统回应所述感应元件发出的所述讯号，控制所述锁定机构。
全文摘要
本发明涉及一种楼梯机，其包含有一架体，具有一出入空间；一传动装置，具有一第一传动轮、一第二传动轮及一传动带；一楼梯装置，具有若干梯级机构，梯级机构等间地设于传动带，且各梯级机构具有一踏板；一阻力装置，具有一飞轮及一电控阻力机构；一锁定机构，设于架体，能限制并停止阻力装置的飞轮转动；一触发元件，设于架体靠近出入空间且使用者或旁人能轻易接近的一预定位置，能被触发而提供一第一讯号；一控制系统，设于架体，并与阻力装置、触发元件及锁定机构电连接；控制系统能回应第一讯号，控制阻力装置及锁定机构。本发明不仅可由使用者控制停止，也能由旁人通过触发触发元件来停止楼梯机的运转，并且踏板可被控制定止在一容易让使用者登上或退出楼梯机的姿态。
文档编号A63B23/035GK102728025SQ201110090408
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者德瑞克尼尔森, 林介文, 王永发, 纪名信, 赖坤隆, 赖志铭, 马拉克芬斯特, 黄敬国 申请人:乔山健康科技股份有限公司