一种高度仿真的健身马的制作方法

本实用新型涉及一种高度仿真的健身马，特别涉及到能够实现模仿马在奔跑过程中头颈部运动的机械机构与能够调节健身马高度的机械机构。

背景技术：

目前，一般的健身马由驱动部分、支撑部分和仿真马背组成。通过驱动装置使马背运动，使用者乘骑健身马达到健身减肥效果。但是，被设计成单一刚体的马背，尽管可以通过改变造型来接近真实的马的外观，却不能全面地模仿马的整体的动作，使用者不能充分锻炼到各个部位的肌肉。马在运动过程中，除了马背的运动，其头颈部的协调运动也不能忽视，它增加了运动的复杂性。一般的健身马未设计头颈部运动，致使健身效果不佳。此外，普通的健身马高度固定，不能够适应人们的身高差异。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是在现有的健身马的基础上增加创新机构，使其能够实现模仿马背的运动以及头颈部的协调运动；健身马高度可调，能适应不同身高的使用者；同时还要考虑成本问题，创新机构的制造成本不能太高。

本实用新型的技术方案是：

一种高度仿真的健身马，包括头颈部分、马背部分和升降机构部分，头颈部分设置于健身马的前方，用于供使用者抓握，马背部分设置于健身马的中部，用于供使用者乘坐，升降机构设置于马背部分的下方，用于调节健身马的高度；

马背部分包括曲柄摇杆机构、凸轮机构、电动机7、减速器8、输出轴蜗杆9、涡轮10，其中，曲柄摇杆机构还包括马背4、机架6、曲柄11和摇杆15，凸轮机构还包括滚子从动件13和圆柱凸轮14；机架6由底板和侧板组成；马背4位于机架6上方，马背4前后通过含转动和移动2个自由度的圆柱副分别与曲柄11、摇杆15相连，曲柄11位于马背4前端，摇杆15位于马背4后端，即马背4相对于曲柄11和摇杆15既可相对转动也可左右相对移动，曲柄11左右铰接在机架6的两侧板，摇杆15左右铰接在机架6的两侧板；机架横梁6-1固定在机架6的两侧板间，并位于曲柄11和摇杆15之间；圆柱凸轮14左右铰接在机架6的两侧板，位于机架横梁6-1下方；滚子从动件13通过移动副连接于机架横梁6-1上，即滚子从动件13可以在机架横梁6-1上左右滑动，滚子从动件13的滚子放置在圆柱凸轮14的凹槽中，与圆柱凸轮14的凹槽面接触；马背横梁4-1纵向固定在马背4内侧，并且马背横梁4-1位于滚子从动件13的凹槽中，与滚子从动件13的凹槽面接触，即滚子从动件13能够拨动马背横梁4-1左右移动；曲柄11的右端伸出机架6的侧板、并与齿轮相连，圆柱凸轮14的右端伸出机架6的侧板、并与齿轮相连，曲柄11右端的齿轮与圆柱凸轮14右端的齿轮以2:1的传动比啮合；电动机7固定设置在机架6的底板下方，减速器8固定设置在机架6左侧板上，电动机7的输出轴将动力输入到减速器8，减速器8上方设置输出轴蜗杆9，曲柄11的左端伸出机架6的侧板、并与涡轮10相连，输出轴蜗杆9与涡轮10啮合，涡轮10带动曲柄11转动。

运动原理：电动机7的动力作用于经减速器8、蜗杆9与涡轮10，带动曲柄摇杆机构，实现马背4的前倾后仰；同时曲柄11的转动通过齿轮传动，带动凸轮机构，使滚子从动件13拨动马背4左右摇摆。

头颈部分包括六杆机构，六杆机构包括机架6、曲轴12、上部连杆16、中部连杆17、马头构件18和下部连杆19；上部连杆16、中部连杆17和下部连杆19各两个，对称位于头颈部分两侧，均与马头构件18铰接；马头构件18位于头颈部分最前方作为头部；曲轴12左右铰接在机架6的两侧板，位于曲柄11的前方，曲轴12右端伸出机架6侧板、与齿轮固定相连，并且曲轴12右端的齿轮与曲柄11右端的齿轮按1:1传动比啮合；曲轴12的连杆轴颈与中部连杆17的后端铰接，中部连杆17的前端与马头构件18的下部铰接，马头构件18的上部与上部连杆16的前端铰接，上部连杆16的后端铰接在机架6侧板的上部；马头构件18的中部与下部连杆19的前端铰接，下部连杆19的后端铰接在机架6侧板的下部；

运动原理：曲柄11的转动经过齿轮传动，带动由曲轴12、上部连杆16、中部连杆17、下部连杆19、马头构件18和机架6组成的六杆机构，利用上部连杆16、中部连杆17和下部连杆19作为健身马颈部实现上下摆动；马头构件18作为头部实现健身马头部的前探、缩回，并且有马背前后移动一次头颈部完成往复摆动一次。

升降机构部分位于机架6底板的下方，包括底座1、支撑杆2、丝杠3和螺母5；每两个支撑杆2交叉布置并在中心铰接，构成一个“X”型剪式机构，健身马左右两侧各有两个“X”型剪式机构，左右分别呈对称分布，左侧或右侧的两个“X”型剪式机构上下堆叠铰接设置，构成双“X”型剪式机构；双“X”型剪式机构上部与机架6连接，下部与底座1连接，其中上方的“X”型剪式机构前端铰接在机架6侧板前方，后端通过滚子放置在机架6侧板后方的滑动导槽中，能够在滑动导槽中前后滑动，滑动导槽两端设置限位块来限制滚子行程；下方的“X”型剪式机构前端铰接在底座1侧板前方，后端通过滚子放置在底座1侧板后方的滑动导槽中，能够在滑动导槽中前后滑动，滑动导槽两端设置限位块来限制滚子行程；左右对称分布的每个支撑杆2间在端部通过铰接横梁相连，左右对称分布的每个支撑杆2间在两个四等分点通过固定横梁相连，前后两根铰接横梁的中部各铰接一个螺母5，前后螺母5通过丝杠3螺纹相连。

运动原理：手摇驱动丝杠3转动，通过螺纹作用使两个螺母5间距减小或增大，带动剪式机构升降，达到所需的高度后利用螺纹自锁保持高度。

调节电动机转速可以改变健身马运动频率，来模仿马的快跑和慢跑。

本实用新型的效果和益处是使健身马具备了头颈部运动的功能，增加了健身马动作的多样性，使之驾驭难度增大，更适合人们健身和减肥；高度可调，操作简便，使用人群更广；结构简单，制造成本低。

附图说明

图1是本实用新型健身马的立体图。

图2是本实用新型健身马的马背内部结构示意图。

图3是本实用新型健身马的头颈部运动机构在纵向平面的剖视图。

图中：1底座；2支撑杆；3丝杠；4马背；4-1马背横梁；5螺母；

6机架；6-1机架横梁；7电动机；8减速器；9蜗杆；10涡轮；11曲柄；

12曲轴；13滚子从动件；14圆柱凸轮；15摇杆；16上部连杆；

17中部连杆；18马头构件；19下部连杆。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。

一种高度仿真的健身马，包括头颈部分、马背部分和升降机构部分，头颈部分设置于健身马的前方，用于供使用者抓握，马背部分设置于健身马的中部，用于供使用者乘坐，升降机构设置于马背部分的下方，用于调节健身马的高度；

马背部分包括曲柄摇杆机构、凸轮机构、电动机7、减速器8、输出轴蜗杆9、涡轮10，其中，曲柄摇杆机构还包括马背4、机架6、曲柄11和摇杆15，凸轮机构还包括滚子从动件13和圆柱凸轮14；机架6由底板和侧板组成；马背4位于机架6上方，马背4前后通过含转动和移动2个自由度的圆柱副分别与曲柄11、摇杆15相连，曲柄11位于马背4前端，摇杆15位于马背4后端，即马背4相对于曲柄11和摇杆15既可相对转动也可左右相对移动，曲柄11左右铰接在机架6的两侧板，摇杆15左右铰接在机架6的两侧板；机架横梁6-1固定在机架6的两侧板间，并位于曲柄11和摇杆15之间；圆柱凸轮14左右铰接在机架6的两侧板，位于机架横梁6-1下方；滚子从动件13通过移动副连接于机架横梁6-1上，即滚子从动件13可以在机架横梁6-1上左右滑动，滚子从动件13的滚子放置在圆柱凸轮14的凹槽中，与圆柱凸轮14的凹槽面接触；马背横梁4-1纵向固定在马背4内侧，并且马背横梁4-1位于滚子从动件13的凹槽中，与滚子从动件13的凹槽面接触，即滚子从动件13能够拨动马背横梁4-1左右移动；曲柄11的右端伸出机架6的侧板、并与齿轮相连，圆柱凸轮14的右端伸出机架6的侧板、并与齿轮相连，曲柄11右端的齿轮与圆柱凸轮14右端的齿轮以2:1的传动比啮合；电动机7固定设置在机架6的底板下方，减速器8固定设置在机架6左侧板上，电动机7的输出轴将动力输入到减速器8，减速器8上方设置输出轴蜗杆9，曲柄11的左端伸出机架6的侧板、并与涡轮10相连，输出轴蜗杆9与涡轮10啮合，涡轮10带动曲柄11转动。

运动原理：电动机7的动力作用于经减速器8、蜗杆9与涡轮10，带动曲柄摇杆机构，实现马背4的前倾后仰；同时曲柄11的转动通过齿轮传动，带动凸轮机构，使滚子从动件13拨动马背4左右摇摆。

头颈部分包括六杆机构，六杆机构包括机架6、曲轴12、上部连杆16、中部连杆17、马头构件18和下部连杆19；上部连杆16、中部连杆17和下部连杆19各两个，对称位于头颈部分两侧，均与马头构件18铰接；马头构件18位于头颈部分最前方作为头部；曲轴12左右铰接在机架6的两侧板，位于曲柄11的前方，曲轴12右端伸出机架6侧板、与齿轮固定相连，并且曲轴12右端的齿轮与曲柄11右端的齿轮按1:1传动比啮合；曲轴12的连杆轴颈与中部连杆17的后端铰接，中部连杆17的前端与马头构件18的下部铰接，马头构件18的上部与上部连杆16的前端铰接，上部连杆16的后端铰接在机架6侧板的上部；马头构件18的中部与下部连杆19的前端铰接，下部连杆19的后端铰接在机架6侧板的下部；

运动原理：曲柄11的转动经过齿轮传动，带动由曲轴12、上部连杆16、中部连杆17、下部连杆19、马头构件18和机架6组成的六杆机构，利用上部连杆16、中部连杆17和下部连杆19作为健身马颈部实现上下摆动；马头构件18作为头部实现健身马头部的前探、缩回，并且有马背前后移动一次头颈部完成往复摆动一次。

升降机构部分位于机架6底板的下方，包括底座1、支撑杆2、丝杠3和螺母5；每两个支撑杆2交叉布置并在中心铰接，构成一个“X”型剪式机构，健身马左右两侧各有两个“X”型剪式机构，左右分别呈对称分布，左侧或右侧的两个“X”型剪式机构上下堆叠铰接设置，构成双“X”型剪式机构；双“X”型剪式机构上部与机架6连接，下部与底座1连接，其中上方的“X”型剪式机构前端铰接在机架6侧板前方，后端通过滚子放置在机架6侧板后方的滑动导槽中，能够在滑动导槽中前后滑动，滑动导槽两端设置限位块来限制滚子行程；下方的“X”型剪式机构前端铰接在底座1侧板前方，后端通过滚子放置在底座1侧板后方的滑动导槽中，能够在滑动导槽中前后滑动，滑动导槽两端设置限位块来限制滚子行程；左右对称分布的每个支撑杆2间在端部通过铰接横梁相连，左右对称分布的每个支撑杆2间在两个四等分点通过固定横梁相连，前后两根铰接横梁的中部各铰接一个螺母5，前后螺母5通过丝杠3螺纹相连。

运动原理：手摇驱动丝杠3转动，通过螺纹作用使两个螺母5间距减小或增大，带动剪式机构升降，达到所需的高度后利用螺纹自锁保持高度。

调节电动机转速可以改变健身马运动频率，来模仿马的快跑和慢跑。