一种应用于跑步机的减震机构及其减震方法与流程

本发明涉及健身器材技术领域，尤其涉及一种应用于跑步机的减震机构及其减震方法。

背景技术：

在人们的日常生活中，为了保持健康，人们广泛使用健身器材，跑步机是人们常用的健身器材之一。跑步机设有一跑台，跑台通常包括马达、跑板、跑带和跑台固定架，马达和跑板设置在跑台固定架上，跑台固定架对应于跑板的前、后两端分别设有驱动滚筒和从动滚筒，驱动滚筒和从动滚筒相互配合以此带动跑带。

在运动过程中，跑台会对用户的脚部形成一定的冲击力，给用户的脚踝、膝盖等关节连接部位带来震动损伤。目前，跑步机都是被动式减震，通过安装一些弹性材料实现减震，但是由于弹性材料的质量问题，受冲击变形不大，难以有效吸收跑动产生的冲击力，用户长期在跑步机上运动，仍会对脚踝、膝盖等关节连接部位造成一定的损伤。因此，有必要提供一个减震性好的减震机构，达到时时减震的效果，以保护用户踝膝关节，避免运动损伤，加强人们的锻炼效果。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种应用于跑步机的减震机构及其减震方法，本案由此产生。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种应用于跑步机的减震机构及其减震方法，以达到时时减震的效果，有效避免运动损伤，使用户在运动过程感觉更加安全舒适。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种应用于跑步机的减震机构，该减震机构包括壳体、调节装置、支撑件、驱动电机及控制器，调节装置设置在壳体内并贯穿壳体的两端，调节装置与支撑件连接，支撑件设置在跑板或跑台上，驱动电机与调节装置驱动连接，控制器分别与马达、驱动电机连接。

所述壳体的上部设有第一限位凹槽，其下部设有第二限位凹槽，第一限位凹槽上设有第一通孔，第二限位凹槽上相对于第一通孔的位置处设有第二通孔，调节装置包括弹簧、活动齿轴及限位块，弹簧的一端与支撑件连接，其另一端放置在第一限位凹槽内，活动齿轴的上端依次穿过第一通孔、弹簧并与支撑件连接，其下端穿过第二通孔并与限位块连接，限位块位于第二限位凹槽内，驱动电机的驱动轴上装有电机齿轮，电机齿轮与活动齿轴相互啮合。

所述限位块为固定螺栓，活动齿轴的下端设有供固定螺栓配合的螺纹。

所述支撑件设置在跑台前端的中部且靠近马达的安装位置处。

所述支撑件避开跑带区域的同时设置在跑板下表面。

一种应用于跑步机的减震机构的减震方法，包括以下步骤：

步骤S01：根据用户的步伐变化，马达电流数据发生变化；

步骤S02：控制器获取变化的马达电流数据，并以此控制驱动电机；

步骤S03：驱动电机通过调节装置带动跑板或跑台产生位移；

步骤S04：跑板或跑台借助调节装置复位。

所述步骤S01中，马达电流数据发生变化，用户的脚步踩上跑台时，马达电流立即增大；用户的脚步离开跑台时，马达电流逐渐减小。

所述步骤S02中，控制器读取到变化的马达电流数据，并按照同等的比例控制驱动电机转动。

所述步骤S02中，控制器控制驱动电机，包括以下步骤：

步骤S021：控制器分析与处理马达电流数据，并形成对驱动电机的控制指令；

步骤S022：控制器根据控制指令控制驱动电机。

本发明结构简单，设计巧妙，通过调节装置、支撑件、驱动电机及控制器之间的配合，使得调节装置的减震调节幅度及频率跟人的脚步步伐一致，达到时时减震的效果，有效避免运动损伤，使用户在运动过程感觉更加安全舒适，显著地加强了用户体验。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二；

图3为本发明的使用示意图；

图4为本发明的方法流程图；

图5为运动过程中马达电流随时间变化的曲线图；

图6为运动过程中弹簧伸缩位移随时间变化的曲线图。

图中：

1-壳体；11-第一限位凹槽；111-第一通孔；12-第二限位凹槽；121-第二通孔；2-支撑件；3-弹簧；4-活动齿轴；5-限位块；6-驱动电机；61-电机齿轮；7-控制器；8-跑台；81-跑板。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图3所示，本发明揭示了一种应用于跑步机的减震机构，该减震机构包括壳体1、调节装置、支撑件2、驱动电机6及控制器7，调节装置设置在壳体1内并贯穿壳体1的两端，调节装置与支撑件2连接，支撑件2设置在跑板81或跑台8上，驱动电机6与调节装置驱动连接，控制器7分别与马达、驱动电机6连接。

如图2所示，在本实施例中，所述壳体1的上部设有第一限位凹槽11，其下部设有第二限位凹槽12，第一限位凹槽11上设有第一通孔111，第二限位凹槽12上相对于第一通孔111的位置处设有第二通孔121，调节装置包括弹簧3、活动齿轴4及限位块5，弹簧3的一端与支撑件2连接，其另一端放置在第一限位凹槽11内，活动齿轴4的上端依次穿过第一通孔111、弹簧3并与支撑件2连接，其下端穿过第二通孔121并与限位块5连接，限位块5位于第二限位凹槽12内，第二限位凹槽12的作用是用于当弹簧3受到的外力减小时，弹簧3的回复力带动支撑件2、活动齿轴4及限位块5向上位移时进行限制位移行程，驱动电机6的驱动轴上装有电机齿轮61，电机齿轮61与活动齿轴4相互啮合，驱动电机6通过电机齿轮61带动活动齿轴4垂直向下位移。

优选地，限位块5为固定螺栓，活动齿轴4的下端设有供固定螺栓配合的螺纹，需要说明的是当弹簧3没有受到外力作用处于正常状态时，固定螺栓整体完全处于第二限位凹槽12的内部。

为了实现较佳的减震效果，所述支撑件2可以设置在跑台8前端的中部且靠近马达的安装位置处；支撑件2还可以避开跑带区域的同时设置在跑板81下表面。

如图4所示本发明还揭示了一种应用于跑步机的减震机构的减震方法，包括以下步骤：

步骤S01：根据用户的步伐变化，马达电流数据发生变化；

步骤S02：控制器7获取变化的马达电流数据，并以此控制驱动电机6；

步骤S03：驱动电机6通过调节装置带动跑板81或跑台8产生位移；

步骤S04：跑板81或跑台8借助调节装置复位。

具体地，当用户的脚步踩上跑台8时，马达电流立即增大；当用户的脚步离开跑台8时，马达电流逐渐减小。

为了使减震效果更佳，此实施例的控制器7读取到变化的马达电流数据，并按照同等的比例控制驱动电机6转动。

在上述步骤S02中，所述步骤S02中，控制器7控制驱动电机6，进一步包括以下步骤：

步骤S021：控制器7分析与处理马达电流数据，并形成对驱动电机6的控制指令；

步骤S022：控制器7根据控制指令控制驱动电机6。

本发明的原理如下：

如图5至图6所示，用户在运动时，当脚步踩上跑台8的瞬间，马达电流立即增大，当脚步离开跑台8的瞬间，马达电流逐渐减小，因此，马达电流的变化与用户的步伐保持一致。利用该原理由控制器7读取到变化的马达电流数据，并按照同等的比例去控制减震机构的驱动电机6转动，具体如下：

当用户的脚步踩上跑台8时，控制器7读取到马达电流的变化后控制驱动电机6转动，驱动电机6带动活动齿轴4垂直向下位移，并通过支撑件2使跑板81或跑台8向下位移；当用户的脚步离开跑台8时，跑台8受到的作用力瞬间减弱，在弹簧3回复力的作用下，活动齿轴4通过支撑件2使跑板81或跑台8回弹复位。上述的马达电流越大，位移幅度越大，即用户走得越快，伸缩频率越快，达到时时减震的效果。

另外，需要说明的是，在跑带静止的时候，用户可以踩在跑板81上面，利用弹簧3的作用上下活动进行放松。

本发明结构简单，设计巧妙，通过调节装置、支撑件2、驱动电机6及控制器7之间的配合，使得调节装置的减震调节幅度及频率跟人的脚步步伐一致，达到时时减震的效果，有效避免运动损伤，使用户在运动过程感觉更加安全舒适，显著地加强了用户体验。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。