一种具有阻尼机构的跑步机传动带自动张紧装置

1.本发明涉及一种跑步机用自动张紧机构，特别指一种防止跑步机传动带打滑的具有阻尼机构的跑步机传动带自动张紧装置，属于跑步机传动技术领域。


背景技术：

2.对于传统的电动跑步机，跑板的前、后端分别设有一个滚筒，跑带套在前后滚筒上。一般直流/交流电机安装于跑步机的最前端，通过多楔带拖动前滚筒转动，进而带动整个跑带运转，以实现跑步的功能。
3.在传统电动跑步机的传动系统中，为了保证传动带不会打滑而降低传动效率，传动带的预设张力会很高。过高的系统张力，既会影响其他带轮的寿命，又容易引起传动带本身快速的拉伸磨损，从而系统张力降低，系统出现打滑问题。传动带系统打滑不仅会产生nvh（噪声、振动与声振粗糙度）问题，更会造成跑带速度的突变，存在伤害使用者的潜在风险。
4.当前解决跑步机传动带打滑的主要方法是经常校核传动带的张紧力。当发现传动带松弛时，通过可平移的电机主动轮，增大其与滚筒上从动轮水平距离，从而重新张紧传动带。这样的方法主要存在如下几个缺点：1. 增加了跑步机传动结构的复杂程度；2. 调整过程繁琐、调整范围小，且调整的准确度完全依据使用者的主观判断，无法准确的控制张力；3.电机主动轮调节方法主要是通过滑轨或预留孔等结构实现，这些配合不可避免存在一定的间隙，在电机加减速时也会导致nvh问题。


技术实现要素：

5.发明目的：为了解决现有技术中存在的不足，进一步提高跑步机传动系统的效率与稳定性，保证使用者的安全，本发明公开了一种具有阻尼机构的跑步机传动带自动张紧装置，此发明具有结构简单、安装方便、阻尼机构抑制系统振动等优点。
6.技术方案：一种具有阻尼机构的跑步机传动带自动张紧装置，包括：底座，所述底座固定于跑步机支架上；张紧臂，所述张紧臂包括与底座铰接的连接部和与传动带连接的张紧部，所述连接部的中心轴与张紧部的中心轴平行且不重合；所述张紧臂与底座可以以连接部的中心轴为中心进行相对转动；带轮，所述带轮与张紧部铰接，所述带轮的中心轴与张紧部的中心轴重合，跑步机的传动带安装在带轮的外径上，所述带轮可以随传动带自由转动并且可以张紧传动带；扭转弹簧，所述扭转弹簧位于张紧臂和底座之间，所述扭转弹簧的两端分别与张紧臂和底座连接，所述扭转弹簧驱动张紧臂向实现传动带张紧一侧摆动；阻尼装置，所述阻尼装置安装在底座上，并且位于扭转弹簧内侧，扭转弹簧受力时其内径收缩与阻尼装置接触实现阻尼作用。
7.通过在跑步机支架上安装本发明，进一步张紧跑步机的传动系统；扭转弹簧可以
给传动系统提供稳定的张力。当传动带拉伸磨损时，扭转弹簧也可以驱动张紧臂持续张紧传动带，避免了传统跑步机传动系统需要经常调整传动带松紧的繁琐流程。此外张紧装置的设计也增大了主动轮和从动轮的包角，改善了系统的传动效率，为系统提供了稳定的张力。
8.优选项，为了缩小本发明的整体体积，所述底座沿其中心轴方向设有凸起连接部，所述张紧臂的连接部的底部设有内凹的型腔，所述型腔的结构尺寸与凸起连接部相匹配；所述底座与张紧臂安装完成时凸起连接部位于连接部底部的型腔内。凸起连接部位于连接部底部的型腔内缩短了本发明的长度，更加紧凑。
9.优选项，为了方便本发明与跑步机支架的连接，所述底座与张紧臂的连接部之间设有枢轴，所述枢轴与底座固定连接，所述张紧臂的连接部可旋转式固定于枢轴上；所述枢轴底部设有中心螺纹孔，所述中心螺纹孔与连接跑步机支架的连接螺栓配合。
10.优选项，为了避免枢轴和张紧臂的连接部两个金属面直接接触从而产生的异常磨损，又可以起到一定的阻尼作用吸收张紧器的部分振动，所述枢轴的外径与张紧臂的连接部内径之间设有衬套。
11.优选项，为了对传动带磨损情况进行直观的了解，所述张紧臂的连接部沿圆周方向设有至少三个刻度指示部，所述底座上设有指针，安装完成时所述指针指示的位置位于三个刻度指示部之间。在安装好传动带后，如果指针在第一和第二个刻度之间，证明张紧装置提供的张力准确，安装正确，传动带系统长期工作后，当所述底座上的指针超过第二个刻度偏向第三个刻度，则证明传动带已被拉长至无法提供稳定的张力，需要更换皮带。
12.优选项，为了避免张紧装置摆动过大而引起系统的不稳定或与周围结构碰撞，通过限制了所述张紧臂的旋转范围，所述张紧臂的连接部沿径向方向设有扇形限位槽，所述底座上设有凸起部和挡块，所述挡块位于凸起部顶端，安装时所述挡块位于限位槽内。
13.优选项，为了方便传动带的安装，所述限位槽上设有贯穿限位槽上表面的定位通孔，所述述底座的凸起部上设有对应的定位沉孔，传动带安装过程中设有定位销钉，安装传动带时，所述定位销钉穿过定位通孔插入定位沉孔中，传动带安装完成后拔出定位销钉。定位销钉主要是将张紧臂固定在安装位置，方便使用者安装传动带。
14.优选项，为了吸收传动带抖动产生的能量，使传动带的张力更加稳定，又进一步改善了传动系统的nvh表现；所述阻尼装置为弹性环状结构，所述阻尼装置的圆周上设有轴向方向的缺口。扭转弹簧未收紧时其内圈存在一定的间隙，避免扭转弹簧在未收紧时刮擦阻尼装置；扭转弹簧受力收缩时，扭转弹簧压迫阻尼装置，缺口可以弥补阻尼装置变形，阻尼装置与张紧臂的连接部外径之间相对滑动摩擦产生阻尼，抑制张紧臂的摆动。
15.优选项，为了进一步实现阻尼装置内部结构对其变形的适应，所述阻尼装置内径上设有沿轴向方向的长槽。阻尼装置变形时，由于长槽结构可以避免其内径结构之间的挤压影响使用寿命。
16.优选项，为了进一步提高本发明的使用寿命，所述带轮内设有轴承，所述带轮与张紧部之间通过轴承连接，所述轴承与张紧部的轴向方向上设有连接螺栓，所述连接螺栓穿过轴承内径与张紧部中心的螺纹孔连接；所述连接螺栓与轴承之间设有防尘盖，所述防尘盖覆盖轴承外侧端面。
17.有益效果：
1. 通过在跑步机支架上安装自动张紧装置，进一步张紧跑步机的传动系统。且扭转弹簧可以给系统提供稳定的张力。当传动带拉伸磨损时，扭转弹簧也可以驱动张紧臂持续张紧传动带，避免了传统跑步机传动系统需要经常调整传动带松紧的繁琐流程。此外张紧装置的设计也增大了主动轮和从动轮的包角，改善了系统的传动效率，为系统提供了稳定的张力。
18.2. 通过在自动张紧装置内部加装阻尼装置，不仅避免了扭转弹簧收缩后与枢轴接触从而产生异常摩损，又可以吸收一部分传动带抖动产生的能量。既可以使得传动带的张力更加稳定，又进一步改善了传动系统的nvh表现。
19.3. 在张紧臂上的上下止口限制了张紧装置的摆动范围。这样的设计保证了张紧装置可以给传动带提供一定范围内相对稳定的张力。而且控制张紧装置的摆幅也可以避免其与跑步机的其他零部件碰撞。此外张紧臂上的三个指针在和挡块上的指针配合后，使用者就可以准确的判断出张紧装置的张力是否在规定的安全范围内，是否需要更换新的传动带。
20.4. 该自动张紧装置结构简单，小巧轻便，易于安装，且省去了传统传动系统复杂的主动轮平移结构，提高了使用寿命。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
22.图1为本发明的装配结构剖视图；图2为本发明的爆炸图；图3为本发明张紧臂的三维视图；图4为本发明张紧臂的仰视图；图5为本发明张紧臂的剖视图；图6为本发明底座的三维视图；图7为本发明阻尼装置的三维视图；其中，1
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底座；2
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张紧臂；3
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带轮；4
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扭转弹簧；5
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阻尼装置；6
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枢轴；7
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衬套；8
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定位销钉；11
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凸起连接部；12
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凸起部；13
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挡块；14
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定位沉孔；21
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连接部；22
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张紧部；23
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刻度指示部；24
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限位槽；25
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定位通孔；31
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轴承；32
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连接螺栓；33
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防尘盖；51
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缺口；52
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长槽；61
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中心螺纹孔。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.如图1和2所示，一种具有阻尼机构的跑步机传动带自动张紧装置，包括：底座1，所述底座1固定于跑步机支架上；张紧臂2，所述张紧臂2包括与底座1铰接的连接部21和与传动带连接的张紧部22，所述连接部21的中心轴与张紧部22的中心轴平行且不重合；所述张紧臂2与底座1可以以连接部21的中心轴为中心进行相对转动；带轮3，所述带轮3与张紧部22铰接，所述带轮3的中心轴与张紧部22的中心轴重合，跑步机的传动带安装在带轮3的外径上，所述带轮3可以随传动带自由转动并且可以张紧传动带；扭转弹簧4，所述扭转弹簧4位于张紧臂2和底座1之间，所述扭转弹簧4的两端分别与张紧臂2和底座1连接，所述扭转弹簧4驱动张紧臂2向实现传动带张紧一侧摆动；阻尼装置5，所述阻尼装置5安装在底座1上，并且位于扭转弹簧4内侧，扭转弹簧4受力时其内径收缩与阻尼装置5接触。
27.通过在跑步机支架上安装本发明，进一步张紧跑步机的传动系统；扭转弹簧4可以给传动系统提供稳定的张力。当传动带拉伸磨损时，扭转弹簧4也可以驱动张紧臂持续张紧传动带，避免了传统跑步机传动系统需要经常调整传动带松紧的繁琐流程。此外张紧装置的设计也增大了主动轮和从动轮的包角，改善了系统的传动效率，为系统提供了稳定的张力。
28.如图1和5所示，为了缩小本发明的整体体积，所述底座1沿其中心轴方向设有凸起连接部11，所述张紧臂2的连接部21的底部设有内凹的型腔，所述型腔的结构尺寸与凸起连接部11相匹配；所述底座1与张紧臂2安装完成时凸起连接部11位于连接部21底部的型腔内。凸起连接部11位于连接部21底部的型腔内缩短了本发明的长度，更加紧凑。
29.如图1所示，为了方便本发明与跑步机支架的连接，所述底座1与张紧臂2的连接部21之间设有枢轴6，所述枢轴6与底座1固定连接，所述张紧臂2的连接部21可旋转式固定于枢轴6上；所述枢轴6底部设有中心螺纹孔61，所述中心螺纹孔61与连接跑步机支架的连接螺栓配合。
30.如图1和2所示，为了避免枢轴和张紧臂的连接部两个金属面直接接触从而产生的异常磨损，又可以起到一定的阻尼作用吸收张紧器的部分振动，所述枢轴6的外径与张紧臂2的连接部21内径之间设有衬套7。
31.如图1和3所示，为了对传动带磨损情况进行直观的了解，所述张紧臂2的连接部21沿圆周方向设有至少三个刻度指示部23，所述底座1上设有指针，安装完成时所述指针指示
的位置位于三个刻度指示部23之间。在安装好传动带后，如果指针在第一和第二个刻度之间，证明张紧装置提供的张力准确，安装正确，传动带系统长期工作后，当所述底座上的指针超过第二个刻度偏向第三个刻度，则证明传动带已被拉长至无法提供稳定的张力，需要更换皮带。
32.如图3、4和6所示，为了避免张紧装置摆动过大而引起系统的不稳定或与周围结构碰撞，通过限制了所述张紧臂2的旋转范围，所述张紧臂2的连接部21沿径向方向设有扇形限位槽24，所述底座1上设有凸起部12和挡块13，所述挡块13位于凸起部12顶端，安装时所述挡块13位于限位槽24内。
33.如图1、3、4和6所示，为了方便传动带的安装，所述限位槽24上设有贯穿限位槽24上表面的定位通孔25，所述述底座1的凸起部12上设有对应的定位沉孔14，传动带安装过程中设有定位销钉8，安装传动带时，所述定位销钉8穿过定位通孔25插入定位沉孔14中，传动带安装完成后拔出定位销钉8。定位销钉8主要是将张紧臂2固定在安装位置，方便使用者安装传动带。
34.如图7所示，为了吸收传动带抖动产生的能量，使传动带的张力更加稳定，又进一步改善了传动系统的nvh表现；所述阻尼装置5为弹性环状结构，所述阻尼装置5的圆周上设有轴向方向的缺口51。扭转弹簧4未收紧时其内圈存在一定的间隙，避免扭转弹簧4在未收紧时刮擦阻尼装置；扭转弹簧4受力收缩时，扭转弹簧4压迫阻尼装置5，缺口51可以弥补阻尼装置5变形，阻尼装置5与张紧臂2的连接部21外径之间相对滑动摩擦产生阻尼，抑制张紧臂2的摆动。
35.为了进一步实现阻尼装置5内部结构对其变形的适应，所述阻尼装置5内径上设有沿轴向方向的长槽52。阻尼装置5变形时，由于长槽52结构可以避免其内径结构之间的挤压影响使用寿命。
36.如图1和2所示，为了进一步提高本发明的使用寿命，所述带轮3内设有轴承31，所述带轮3与张紧部22之间通过轴承31连接，所述轴承31与张紧部22的轴向方向上设有连接螺栓32，所述连接螺栓32穿过轴承31内径与张紧部22中心的螺纹孔连接；所述连接螺栓32与轴承31之间设有防尘盖33，所述防尘盖33覆盖轴承31外侧端面。
37.本发明的工作过程如下：当电机主动轮工作时，拖动传动带运转，推动带有轴承的带轮3，然后张力依次通过所述张紧臂2的张紧部22和连接部21传递到扭转弹簧4上，扭转弹簧4收缩为所述张紧臂2提供预紧力，通过所述带轮3的运转自动张紧跑步机传动带。
38.张紧装置的阻尼装置5的核心收缩零部件为塑料阻尼环，塑料阻尼环安装于底座1上，自由状态下阻尼环与张紧臂2的连接部21外径并不接触，当扭转弹簧4受力时，扭转弹簧4压迫塑料阻尼环接触，阻尼环与张紧臂2的连接部21外径滑动摩擦产生阻尼，抑制张紧臂2的摆动。
39.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法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
40.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。