一种双平行四边形机构的垂直振动健身装置的制作方法

本发明涉及一种垂直振动健身装置，尤其是一种双平行四边形机构的垂直振动健身装置，适用于骨质疏松和自我保健领域。

背景技术：

上世纪70年代，人类成功进入太空，宇航员在太空失重情况下出现骨丢失和肌肉萎缩现象，此问题将严重影响了在太空驻留时间，科学家发明了垂直振动设备对宇航员进行康复训练，结果发现垂直振动对骨骼、肌肉有保障作用，大大延长了宇航员在太空驻留时间。此后，更多的研究，使得此原理应用到其它的医疗健康领域。垂直振动健身装置产生对抗地心引力的机械力，可使站在装置上的人产生类似有氧运动的效果，而消耗体力很少，特别适合年老体弱者使用。

科学研究已经证明，间充质干细胞是成骨细胞、肌细胞、脂肪细胞等这一大类细胞的“母细胞”。在对抗地心引力机械力的刺激下，间充质干细胞主要向成骨细胞和肌母细胞分化，抑制向脂肪细胞分化路径。同时上下振动会直接刺激肌母细胞，促进肌肉的新生和体能增强。最后达到帮助改善人体其他生理机能的作用。

目前民间出现的类似垂直运动装置存在以下的缺陷：

一、整机刚性不足，易摇晃，受力时会出吱吱声，影响品质寿命。

二、存在无效振动，发现在垂直振动中出现水平方向的振动，该水平振动是无效、甚至有害的，设备的磨损和噪音增加。

三、连接的关节多，机械轴心（对三眼）难，轴承在运转中会出现位移甚至脱落，关节多加工和组装难度增大。

四、振动频率单一，缺少智控多频率波动，实用性舒适性差。

技术实现要素：

本发明的目的：旨在提供一种结构更为简单、调节更为方便的一种双平行四边形机构的垂直振动健身装置。

这种双平行四边形机构的垂直振动健身装置，包括：电子控制系统、底座、驱动机构、升降式传动机构和机盒；所述的驱动机构设于底座上的适当位置处，所述的驱动机构受同样设置于基座上的智能控制电路模板驱动，其特征在于：所述的驱动机构通过组成构件中一受驱动电机带动的偏心主轴带动同样设置于底座上的升降式传动机构，促使升降式传动机构产生升降运动；所述的升降式传动机构包括分设于偏心主轴两端的一升降连杆、以及与该升降连杆联动的两组双平行四边形连杆机构，并通过由升降连杆带动的双平行四边形连杆机构顶部的横向连接的两上横梁、以及覆盖在两上横梁上的上机盖，由此构成以上机盖为载体的升降式垂直振动健身装置。

优选地，所述的平行四边形连杆机构由上支撑板、水平拉杆、下支撑板以及分别与上支撑板、水平拉杆两端部铰接的上摇臂，同时分别与水平拉杆下支撑板两端部铰接下摇臂构成；同时通过下端与偏心主轴套接、上端与所述上支撑板中心位置铰接的升降连杆构成由电机驱动的平行四边形连杆驱动结构。

优选地，所述的上支撑板为两直角拐状板，分左右分设在底座的两侧，其水平状的上部板体的两端分别通过一螺栓固定组件与跨置在左右两上支撑板上部的两根上横梁构成左右对称的平行四边形连杆驱动机构的水平上框架；所述的水平拉杆为两端部设有穿接孔的两直条型板体，分左右分设在底座的两侧；所述左、右分设的两水平拉杆的通过分别穿置在两端的各一根中间轴构成平行四边形连杆驱动机构的中间位水平框架；所述的下支撑板为板体部设有三个穿接孔的两直条型板体，分左右分设在底座的两侧；所述左右分设的两下支撑板通过穿置在两端部的一个串接孔中的摆杆轴、以及穿置在下支撑板板体中心位置的串接孔中的偏心主轴构成平行四边型连杆驱动机构的底部水平框架；所述的上摇臂为两端设有串接孔的薄型板体，两两一组的上摇臂的一端串接孔穿套在串接上横梁和上支撑板的螺栓串接轴承组件，所述上摇臂另一端的串接孔则对应穿套在水平拉杆两端的中间轴的两端，由此构成往复式上下运动于底座上平面以上的上部四边形构架；所述的下摇臂也为两端设有串接孔的薄型板体，两两一组的下摇臂的上端串接孔分别对应穿套在已穿套有上摇臂的同一中间轴的两端，两两一组的下摇臂的下端串接孔则通过一螺栓串接组件与下支撑板两端的串接孔串接在一起；所述的左、右分布的两下支撑板通过设置在两端穿接孔中的摆杆轴构成往复式上下运动于底座上平面以上的下部四边形构架；所述的两下支撑板上的串接孔与下支撑板两端的串接孔共用一螺栓串接固定组件。

优选地，所述的升降连杆为一两端设有串接孔的薄型板体，所述升降连杆的上端串接孔经一螺栓轴承串接组件分别与对应边的上支撑板板体的中间连接孔相连接，所述升降连杆的下端串接孔分别穿套在偏心主轴的左右两端，组成整个双平行四边形的升降驱动结构。

优选地，所述的偏心主轴的轴体对称地设置着一板状摆杆，所述的摆杆的另一端套置在摆杆轴上，所述的摆杆轴的两端通分别与上支撑板两直角拐状板的下部连接，构成上支撑板的水平限位结构。

优选地，所述的螺栓串接轴承组件由螺栓杆件、锁紧螺帽、以及串接固定在螺栓杆件上的轴承组成；所述的轴承的外套上设置对应的上摇臂、下摇臂；或者是升降连杆。

优选地，所述的传动机构包括：驱动电机、经传动带连接的大皮带轮以及安置在大皮带轮上的偏心主轴，所述的偏心主轴设置在左右设置的主轴基座上；所述的驱动电机的电源输入端则与控制电路板的输出端相连接。

优选地，所述的偏心主轴的轴心与所述大皮带轮的中心相距优选地0.5～2.5mm。

优选地，所述的电子控制系统包括主控板和遥控器，所述的主控板设置于和体内的底座上，通过外接口与电源连通，同时还通过输出端与驱动电机连接；所述的遥控器为无线发射器，三个无线发射控制档、七个手动控制档、自动循环模式键和手动模式键构成。

根据以上技术方案提出的这种双平行四边形机构的垂直振动健身装置，与目前市场上流通的同功能健身装置相比较，由于采用双平行四边形联动机构，因此具有以下结构优点：

一、本发明采用“双平行四边形”的机构产生垂直振动，结构合理，运转平稳，方便组装，关节减少，运动中心定位精准，避免轴承位移脱落，整机省料省费用，品质有保证；

二，采用新机构使水平位移下降至可以忽略不计（振幅仅为0.005mm、下降至类似产品的三分之一以下），效率提高，磨损与噪音降低；

三、无线发射，智能控制，自动、手动按需选择，实现多频率高中低波动循环，实用性舒适性提高。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体图；

图2本发明装置的机芯结构整体图；

图3为双平行四边形升降机构的设计原理示意图；

图4为双平行四边形构成的升机构结构示意图；

图5为配有摆杆的双平行四边形构成的升机构结构示意图；

图6机芯整体结构的分解示意图（1）；

图7机芯整体结构的分解示意图（2）；

图8为机芯主体构架的爆炸图；

图9为电路控制系统的原理图。

图中：1-偏心主轴2-中间轴3-上横梁4-上摇臂5-下摇臂6-驱动电机7-下支撑板8-上支撑板9-水平拉杆10-升降连杆11-摆杆12-大皮带轮13-上机盖14-机盒15-机盖固定螺钉18-传动带20-电路控制板21-电源插座22-螺栓垫23-底垫24-摆杆轴25-下横梁26-下摇臂固定螺栓27-主轴基座28-螺栓串接固定件29-螺栓串接轴承组件a-串接式轴承螺杆组合件。

具体实施方式

以下结合说明书附图进一步阐述本发明，并给出本发明的实施例。

本发明创意的核心在于（见附图3）：利用两组由升降连杆、双平行四边形的摆杆机构、以及用于驱动的偏心驱动机构，共同组成受偏心机构操控的连杆构成机盒顶盖的往复式升降结构。不仅使传动机构更为简单，而且也提高了可靠性。

如图1所示的这种双平行四边形机构的垂直振动健身装置，包括：电子控制系统、底座、驱动机构、升降式传动机构和机盒14；所述的驱动机构设于底座上的适当位置处，所述的驱动机构受同样设置于基座上的控制电路模板驱动，其特征在于：所述的驱动机构通过组成构件中的受一驱动电机带动的偏心主轴1带动同样设置于底座上的升降式传动机构，促使升降式传动机构产生升降运动；所述的升降式传动机构包括分设于偏心主轴1两端的一升降连杆10、以及与该升降连杆联动的两组双平行四边形连杆机构，并通过设置在两组双平行四边形连杆机构顶部的横向连接的两上横梁3、以及覆盖在上横梁上的上机盖13，由此构成以上机盖为载体的升降式垂直振动健身装置。

附图3给出的是本发明提出的一种双平行四边形升降机构的设计原理示意图。

在实际应用中，本发明提出的这种垂直振动的健身装置，通过在偏心主轴1的两边输出端上分设了两组同步运行的双平行四边形升降机构，并通过连接双平行四边形升降机构顶部的横向设置的两根上横梁3，构成一个同步上下运动的载重平面。

所述的偏心主轴1的轴心与所述大皮带轮12的中心相距控制在0.5-2.5mm,可针对不同的需求群体提供0.5-2.5mm振幅的系列产品。

上述平行四边形升降机构的具体结构描述如下：

如4所示：所述的双平行四边形连杆机构由上支撑板8、水平拉杆9、下支撑板7以及分别与上支撑板8、水平拉杆9两端部铰接的上摇臂4，同时分别与水平拉杆9下支撑板7两端部铰接下摇臂5构成；同时通过下端与偏心主轴1套接、上端与所述上支撑板8中心位置铰接的升降连杆10构成由电机6驱动的平行四边形连杆驱动结构。

所述的上支撑板8为两直角拐状板，分左右分设在底座的两侧，其水平状的上部板体的两端分别通过一螺栓固定组件与跨置在左右两上支撑板8上部的两根上横梁3构成左右对称的平行四边型连杆驱动机构的水平上框架；所述的水平拉杆9为两端部设有穿接孔的两直条型板体，分左右分设在底座的两侧；所述左、右分设的两水平拉杆9的通过分别穿置在两端的各一根中间轴2构成平行四边型连杆驱动机构的中间位水平框架；所述的下支撑板7为板体部设有三个穿接孔的两直条型板体，分左右分设在底座的两侧；所述左右分设的两下支撑板7通过穿置在两端部的一个串接孔中的摆杆轴24、以及穿置在下支撑板板体中心位置的串接孔中的偏心主轴1构成平行四边型连杆驱动机构的底部水平框架；所述的上摇臂4为两端设有串接孔的薄型板体，两两一组的上摇臂4的一端串接孔穿套在串接上横梁3和上支撑板8的螺栓串接轴承组件29，所述上摇臂4另一端的串接孔则对应穿套在水平拉杆9两端的中间轴2的两端，由此构成往复式上下运动于底座上平面以上的上部四边形构架；所述的下摇臂5也为两端设有串接孔的薄型板体，两两一组的下摇臂5的上端串接孔分别对应穿套在已穿套有上摇臂4的同一中间轴2的两端，两两一组的下摇臂5的下端串接孔则通过一螺栓串接轴承组件29与下支撑板7两端的串接孔串接在一起；所述的左、右分布的两支撑板7通过设置在两端穿接孔中的摆杆轴24构成往复式上下运动于底座23平面以上的下部四边形构架；所述的两支撑板7上的串接孔与下支撑板7两端的串接孔共用一螺栓串接固定组件28。

所述的升降连杆10为一两端设有串接孔的薄型板体，所述升降连杆10的上端串接孔经一螺栓连接件分别与对应边的上支撑板8板体的中间连接孔相连接，所述升降连杆10的下端串接孔分别穿套在偏心主轴1的左右两端，组成整个双平行四边形的升降驱动结构。

所述的电子控制系统包括遥控器和主控板，所述的主控板设置于盒体内的底座上，通过外接口与电源连通，同时还通过输出接口与驱动电机6电连接；所述的遥控器为无线发射器。从附图9中可以看出：它由三个无线发射控制档、七个手动控制档、自动循环模式键和手动模式键构成；自动循环模式键分为：慢速、中速和快速三个键，分别以显示屏中的p1、p2和p3代表；仅仅代表三个键初速度的区别。手动模式键分加速和减速，在显示评上分别以c1、c2…c7或c7、c6…c1表示。

上述这种双平行四边形的升降驱动机构，其工作原理如下：

在驱动电机6启动以后，随着电机轴30的转动通过传动带18使大皮带轮12同步转动，随着该带皮带轮12的转动使设置在大皮带轮12上的偏心主轴1也随之同步发生转动。由于该偏心主轴1的转动呈现一种环形运动，所以也导致设置在偏心主轴1两端的升降连杆10呈现周期性地上下运动；所述的偏心主轴1的轴心与所述大皮带轮12的中心相距0.5-2.5mm。本装置设计的双平行四边形机构，依据驱动电机承载能力最大的偏心距为2.5mm;实际使用中可以根据需求在0.5-2.5mm的区间范围内任意选择。上述偏心设计能够保证偏心主轴1在随着大皮带轮12转动的过程中使偏心主轴1带动升降连杆10在设定的幅度内实现上下位移，从而带动上支撑板8也实现同步上下连续移动。正是这种连续不断的上下移动，才保证上机盖13垂直振动的实现。

正是该升降连杆10的上下运动导致与其连接的上支撑板8呈现同步的上下运动，并通过上支撑板8的上下运动带动由上支撑板8、水平拉杆9、下支撑板7以及连接支撑板8、水平拉杆9、下支撑板7两端部的两组上摇臂4、下摇臂5构成的两个平行四边形构架产生同步运动。当升降杆10上升时，所述上摇臂4、下摇臂5之间的夹角a变大，从而带动上支撑板8同步上升；而当升降杆10下降时，所述上摇臂4、下摇臂5之间的夹角a变小，又带动上支撑板8同步下降。由于左、右设置的两组两个平行四边形构架设置在同一偏心主轴1的两端，因此左、右分设的两组平行四边形构架完全是上下同步运转的。

在本发明的设计方案中正是利用了这种左、右同步运转机构，所以通过两根设置在上支撑板8上的一组上横梁3、以及与上横梁3固定连接的上机盖13，将这种升降运动转变成一个上下垂直运动。

如5所示：所述的偏心主轴1的轴体上、各左右对称地设置着一板状摆杆11，所述的摆杆的另一端套置在摆杆轴24上，所述的摆杆轴24的两端通分别与上支撑板8两上横梁的直角拐状板的下部连接，构成上支撑板8的水平限位结构。

所述板状摆杆11的设计，主要是考虑到上述平行四边形升降机构在运行过程中只能保证下支撑板7、上支撑板8和水平拉杆9在运动时始终处于水平状态。如果水平方向不加约束，上支撑板8的位置在水平方向将是随机的，机构根本无法正常运转。要让机构正常运转必须在水平方向加以约束。约束的方法是多种多样的，在权衡利弊后本技术方案决定采用摆杆11来约束上支撑板8水平方向的运动，使整机能够正常运转，达到预期目标，本机在往复式上下振幅为2mm时水平位移（振幅）仅为0.005mm，基本可忽略不计。

在实际使用中用户可以根据自身的需要将偏心轴的轴心与大皮带轮的轴心在0.5-2.5mm范围之间选择；针对每一个双平行四边形机构的垂直振动健身装置只有额定的偏心距；大大优于类似产品相关的性能参数。通过直角形拐状摆杆11的设置，使平行四边形升降机构上升、或下降运动中产生的这种左右摆动收到限制，从而保证平行四边形升降机构减少横向微量摆动。

所述的螺栓串接轴承组件29由螺栓杆件、锁紧螺帽、以及串接固定在螺栓杆件上的轴承组成；所述的轴承的外套上设置对应的上摇臂4、下摇臂5；或者是升降连杆10。

采用螺杆串接轴承组件的作用在于保证该平行四边形升降机构中所有涉及上摇臂4、下摇臂5、和升降连杆10在与对应的上支撑板8、水平拉杆9、下支撑杆7之间组成的平行四边形节点能够灵活地转动。

在实际运行中，使用者可以通过对遥控器的操控实现对这种双平行四边形机构的垂直振动健身装置的调控，不仅可以进行启动和关闭，同时也可以对运作时间等进行随意控制。

以上仅是本申请人依据技术方案给出的本发明的一般性实施例，并不代表本发明的全部；任何参照本技术方案做出的不具有实质性改进，均应属于本发明的保护范畴。