同轴固定的跑步机的制作方法

本申请涉及一种跑步机，尤其涉及一种同轴固定的跑步机。

背景技术：

普通跑步机是将前滚筒轴固定到跑步机活动基座上，再将跑板固定到跑步机活动基座上，两两之间没有直接连接关系，装配过程中需要分别调整前滚筒轴与跑板，使前滚筒轴轴线与跑板横向对称中心线平行，装配精度不容易控制，装配成本高；跑步机活动基座与它的固定底座之间有左右一对铰链，能将跑步机跑台（跑台含有跑步机活动基座、跑板、前后滚筒、电机等）折叠起来。因跑台过于笨重，折叠时较费力。折叠起来后跑台与地面夹角约60～70度，占用空间较大。近些年市场上出现了一类跑步机，将电机部分固定在跑步机的固定底座上，前滚筒轴也固定在跑步机的固定底座上，跑板固定在活动基座上，跑台部分只含有活动基座、跑板、后滚筒等，活动基座与固定底座之间有左右一对铰链，能将跑步机跑台折叠起来。因跑台部分轻了，折叠跑台省力。折叠起来后跑台与地面夹角约90度，占用空间小了。不足之处是前滚筒轴与跑板之间没有直接连接关系，装配过程中需要分别调整前滚筒轴与跑台，使前滚筒轴轴线与跑板横向对称中心线平行，装配精度不容易控制，装配成本高。

普通跑步机使用气动杆锁紧跑台，为了固定气动杆需要在跑步机底座和跑台框架上分别加横梁，既浪费材料、结构又复杂，材料成本、生产成本等均居高不下。为了省材料，近几年市场上出现了一类跑步机，也省去了锁紧跑台的气动杆等装置，但没有设计折叠跑台、锁紧跑台的装置。只是将力臂向下旋转，直至放置到跑台上面，整机平放在地面站立不起来。明显的缺点是用户存放跑步机时仍占用较大面积。

技术实现要素：

本方案针对现有技术的不足提出了一种同轴固定的跑步机。

本方案所采取的技术措施是：一种同轴固定的跑步机，它包括机座，在机座上固定设置有承载跑台的跑台左固定座和跑台右固定座、跑台左固定座和跑台右固定座均呈竖直放置的角钢状，包括后立板和前立板，后立板和前立板的夹角为90度，在后立板上设置有承载滚筒轴的u形槽，在前立板和后立板上固定设置有固定螺母；前滚筒轴左端部设置有通孔，一螺钉穿过通孔旋入到跑台左固定座的固定螺母中将前滚筒轴与机座固定连接在一起；在前滚筒轴右端部设置有通孔，一螺钉穿过通孔旋入到跑台右固定座的固定螺母中将前滚筒轴与机座固定连接在一起。

跑台的同轴设计和独立的跑台部分具体结构是：跑台是由左托架、右托架和前滚筒、后滚筒组成的长方形框架结构。

在左托架的前端设置有前滚筒轴左安装孔，在右托架的前端设置有前滚筒轴右安装孔，前滚筒轴左安装孔和前滚筒轴右安装孔的中心连线与前滚筒的中心轴线重合。前滚筒轴间隙配合地设置于前滚筒轴左安装孔和前滚筒轴右安装孔中使左、右托架能同时绕前滚筒轴枢转。

跑板固定在左、右托架上；跑带包绕着前、后滚筒和跑板；前滚筒有承载运行的功能，同时也是框架的前端横梁。

跑板与左、右托架位置安装正确后，由于前滚筒轴与左、右托架的左、右安装孔同轴，此时无需再调节前滚筒轴。

在前滚筒上设置有带轮，电机通过套在前滚筒的带轮上的多楔带驱动前滚筒转动。

在跑步机机座的右下方设置有跑台锁紧装置，右托架前部为带状扁板，带状扁板与跑台锁紧装置配合实现跑台锁止定位。

跑台锁紧装置包括固定设置于跑台右固定座后立板上的锁紧块固定件和挡片，锁紧块固定件呈倒u字形槽体，由间隔布置的两立面和一顶面组成，在两立面的下部设置有销孔，锁紧块通过一销轴铰接在锁紧块固定件中两立面之间，在后立板上部对应锁紧块固定件上部开有缺口供锁紧块的上部伸出到后立板外侧。

锁紧块包括横部和竖部组成的7字形结构，在竖部下端设置有竖部螺母，竖部螺母与锁紧柄螺纹连接；在竖部下部设置有凸起的弹簧固定座，螺母和弹簧固定座分布于竖部相对的两面上，弹簧固定座上设置有弹簧，弹簧的另一端顶在挡片上，在竖部中下部且位于弹簧固定座的上方还设置有销孔。

电机固定座上设计有固定电机的两个销孔，机座上有锁紧孔，在电机上固定设置有电机连接板和拉紧带，电机连接板上设置有与电机固定座上的两个销孔对接的两个销轴，电机连接板和拉紧带分布于电机的上下两侧。拉紧带一端与电机固定，另一端有螺母待拉紧多楔带时需要与设置于锁紧孔中的拉紧螺杆配合。

本方案的有益效果是：采用同轴设计的跑台和机座均能成为独立的部分，跑台与机座连接更容易，巧妙之处是利用了前滚筒成为跑台与机座连接件，因前滚筒是跑步机必须件，使得前滚筒充分发挥多重作用，无需另外加工连接件，优点显而易见；机座与跑台组装好以后无需再调节前滚筒轴，跑板与前滚筒位置精度容易保证。从而提高了制造精度和装配精度，结构简单、省工时、省材料，节省成本。普通跑步机没有做到同轴设计，与同轴设计相比多了一级连接，多了一级误差，结构也相应复杂了。浪费材料费和工时费，装配精度低。由于同轴设计，可以将独立的跑台和机座分别组装，在组装时每一部分均少占用生产场地，部件重量轻、易于搬运、周转，劳动效率高，省时、省力、节省综合成本。普通跑步机没有做到此设计，是将多个零件一一组装完成整机装配，整机组装占用生产场地大、费力、费时。

附图说明

图1是跑步机使用状态立体示意图。图2是跑台和扶手折叠状态立体示意图。图3是运输时将跑台、扶手和折叠腿同时处于折叠状态示意图。图4是机座结构示意图。图5是图4的右视图。图6是图4的立体图。图7是图6中a部局部放大图。图8是图6跑台折叠起来的立体图。图9是图8中b部局部放大视图。图10是跑台的结构示意图。图11是机座的结构示意图。图12是组装完整的机座机构示意图。图13是左支架示意图。图14是右支架示意图。图15是锁紧块示意图。图16是图8的仰视结构示意图。图17是电机示意图。图18是图17的右视图。

图中：1-机座；2-力臂；3-跑台左固定座；4-跑台右固定座；5-电机固定座；6-电源固定座；7-仪表固定件；8-扶手固定座；9-左底腿固定座；10-右底腿固定座；11-电机；12-仪表；13-扶手；14-电源板；15-跑台锁紧装置；16-左底腿；17-右底腿；18-前立板；19-带轮；20-后立板；21-固定螺母；22-挡片；23-锁紧块固定件；24-锁紧块；25-锁紧柄；26-弹簧；27-销轴；28-电机连接板；29-拉紧带；30-跑台；31-左托架；32-右托架；33-前滚筒；34-后滚筒；35-跑板；36-跑带；37-左调节螺钉；38-右调节螺钉；39-多楔带；40-固定螺钉；41-拉紧螺杆；42-机箱；43-带状扁板；44-前滚筒轴；45-锁紧孔。

具体实施方式

如图1所示，一种同轴固定的跑步机，它包括机座1，在机座1上固定设置有承载跑台30的跑台左固定座3和跑台右固定座4。跑台左固定座3和跑台右固定座4均呈竖直放置的角钢状，包括后立板20和前立板18，后立板20和前立板18的夹角为90度，在后立板20上设置有承载前滚筒轴44的u形槽，在前立板18和后立板20上固定设置有固定螺母21。站在跑台一侧

前滚筒轴44左端部设置有通孔，一螺钉穿过通孔旋入到跑台左固定座3的固定螺母21中将前滚筒轴44与机座1固定连接在一起。在前滚筒轴44右端部设置有通孔，一螺钉穿过通孔旋入到固定螺母21中将前滚筒轴44与机座1固定连接在一起。

跑台30的同轴设计和独立的跑台30部分具体结构是：跑台30如图10所示：跑台30是由左托架31、右托架32和前滚筒33、后滚筒34组成的长方形框架结构。

在左托架31的前端设置有前滚筒轴左安装孔，在右托架32的前端设置有前滚筒轴右安装孔，前滚筒轴左安装孔和前滚筒轴右安装孔的中心连线与前滚筒33的中心轴线重合。前滚筒33的前滚筒轴44间隙配合地设置于前滚筒轴左安装孔和前滚筒轴右安装孔中使左、右托架（31，32）能同时绕前滚筒轴44枢转。

跑板35固定在左、右托架（31、32）上；跑带36包绕着前、后滚筒（33，34）和跑板35；前滚筒33有承载运行的功能，同时也是框架的前端横梁。

在前滚筒33上设置有带轮19，电机11通过套在前滚筒33的带轮19上的多楔带39驱动前滚筒33转动。

同轴设计的技术使得跑台30可以组装成为完整的独立的跑台，并可以在此完整跑台上将跑带张力调节好（通过调节左调节螺钉37和右调节螺钉38将跑带36拉紧至需要的张力）。

如图10所示，左、右托架（31、32）上前滚筒左、右安装孔安装在前滚筒轴44上，同轴设计需要加长前滚筒轴（在前滚筒轴的左、右两端各加长5～12毫米），留出前滚筒左、右安装孔的安装尺寸。在使用跑步机的过程中，为满足前滚筒轴承载时不发生挠曲变形，根据跑步机跑台宽度尺寸范围设计（一般设计的跑台宽度尺寸与跑步机承受最大载荷之间的关系是：跑台宽度窄则承受最大载荷小，反之大。）前滚筒轴的直径和长度。若材料选为最普通的钢q235，考虑上述因素设计的普通跑步机前滚筒轴的尺寸范围为：长度500～800毫米，直径φ12～φ22毫米。轴的长度短选轴径小，反之选轴径大。同轴设计的跑步机前滚筒轴的尺寸范围为：长度510～824毫米，直径φ12～φ22毫米。两者比较结果为：轴总长范围加长了10～24毫米，轴径范围相同，一般固定跑台用m10～m14毫米固定螺杆足以满足使用，而前滚筒轴轴径尺寸范围包含了固定跑台的固定螺杆直径尺寸范围，已经满足跑台对其施加的力，所以轴径无需再加粗。

当前滚筒轴轴径为φ12毫米，轴长在510～570毫米时，前滚筒轴在额定负载下不发生挠曲变形；当前滚筒轴轴径为φ15毫米，轴长在510～650毫米时，前滚筒轴在额定负载下不发生挠曲变形；当前滚筒轴轴径为≥φ17～φ22毫米，轴长在510～850毫米时，前滚筒轴在额定负载下不发生挠曲变形。

同轴设计中，左、右托架（31、32）上前滚筒左、右安装孔安装在前滚筒轴44上的位置，以靠近机座1的跑台左固定座3和跑台右固定座4越近越好，这时前滚筒轴受到此处连接点的剪切力小（因为靠的越近力臂越短）如图6、7、8、9示。如图7所示，右托架32的安装位置范围：前端的带状扁板43的右面与后立板20的左面允许距离范围在0.5～10毫米。左托架31的安装位置同右托架32。

我们已经研发出两款跑步机尺寸如下：

第一款：前滚筒轴轴长624毫米，轴径φ15毫米，右托架32的安装位置是：如图7所示，前端的带状扁板43的右面与后立板20的左面距离2毫米。左托架31的安装位置同右托架32；

第二款：前滚筒轴轴长564毫米，轴径φ12毫米，右托架32的安装位置是：如图7所示，前端的带状扁板43的右面与后立板20的左面距离2毫米，左托架31的安装位置同右托架32。

如图11所示，在机座1上固定设置有力臂2和承载跑台30的跑台左固定座3和跑台右固定座4、还设置有电机固定座5和锁紧孔45、电源固定座6。（电机固定座5上设计有固定电机的两个销孔）、电源固定座6上固定电源板。在机座1上固定设置有底腿固定座，底腿固定座包括左底腿固定座9和右底腿固定座10。左底腿固定座9上安装有左底腿16、右底腿固定座10上安装有右底腿17（如图12）。力臂2上设置有扶手固定座8，在两个扶手固定座8之间设置有仪表固定件7，仪表固定件7上固定安装有仪表12（如图12）。扶手固定座8上固定扶手13（如图12）。

如图12所示，机座1上已经逐一安装上电机11、仪表12、扶手13、电源板14和跑台锁紧装置15。

将机座1和跑台30组装起来，图6是跑台展开的状态示意图，图8是将跑台折叠起来的状态示意图。组装步骤如下：

（1）、跑台30的前滚筒33与机座1的跑台左固定座3和跑台右固定座4固定连接。步骤是：用左、右各一个固定螺钉40（图9固定螺钉40显示为右边）分别固定在跑台左固定座3和跑台右固定座4的固定螺母21上。

（2）、用多楔带39将前滚筒33和电机11连接起来。然后，调节电机11的位置多楔带39被拉紧至所需张力。通过以上两个步骤已经将跑步机组装完成，优点是：将两独立部件（机座1和跑台30）连接组装起来操作非常简单、省时、省力、组装精度高、劳动效率高、生产成本底。普通跑步机难以实现。

如图8和9所示：在跑步机机座1的右下方设置有跑台锁紧装置15，右托架32前部为带状扁板43，带状扁板43与跑台锁紧装置15配合实现跑台锁止定位。图4是从跑板一侧向机座1看时，机座的结构示意图。

如图12、14、15所示，跑台锁紧装置15包括固定设置于跑台右固定座4的后立板20上的锁紧块固定件23和挡片22，锁紧块固定件23呈倒u字形槽体，由间隔布置的两立面和一顶面组成，在两立面的下部设置有销孔，锁紧块24通过一销轴铰接在锁紧块固定件23中两立面之间，在后立板20上部对应锁紧块固定件23上部开有缺口供锁紧块24的上部伸出到后立板20外侧。

图14是跑台右固定座4的零件图，跑台右固定座4的后立板20定义为“阻挡面”。

如图15所示，锁紧块24包括横部和竖部组成的7字形结构，在竖部下端设置有竖部螺母，竖部螺母与锁紧柄25螺纹连接；在竖部下部设置有凸起的弹簧固定座，螺母和弹簧固定座分布于竖部相对的两面上，弹簧固定座上设置有弹簧，弹簧的另一端顶在挡片22上，在竖部中下部且位于弹簧固定座的上方还设置有销孔。如图9所示：锁紧块24安装在锁紧块固定件23的u字形槽体内，它们之间是间隙配合，并用销轴27将其固定在一起。锁紧块24被约束在锁紧块固定件23内，只能以销轴27为转轴实现顺时针或逆时针转动；弹簧26的一端与挡片22接触，另一端套在锁紧块24的弹簧固定座上。当锁紧块24的竖部与跑台右固定座4的后立板20（图14）接触，锁紧块24无法继续逆时针转动，但此时锁紧块24的横部已经伸出到后立板20外侧。如图9所示的锁紧块24的位置，此时锁紧块24为逆时针转动的最大角度位置。无论锁紧块24顺时针或逆时针转动，转动到设计所需的角度时，锁紧块24被约束不能继续转动。

锁紧块24横部的底面为斜面，此面定义为“自动脱开斜面”。锁紧块24横部的底面与锁紧块24竖部中段方向的左侧立面自然相交。锁紧块24竖部中段方向的左侧立面定义为“被约束面”。注：“自动脱开斜面”与“被约束面”自然相交。

动作及功能：图9是跑台30处于折叠状态，此时，弹簧26对锁紧块24始终施以弹力顶持着，锁紧块24已经停留在逆时针转动后的最大角度位置，锁紧块24的横部伸出到跑台30的右托架32前部的带状扁板43的下面，跑台30被锁牢。

若要放下跑台30，先用手将跑台30向前轻轻推着，使得锁紧块24不受跑台30的压力，同时用右脚踩下锁紧柄25，弹簧26受到向左的更大的压力而被进一步压缩。锁紧块24以销轴27为转轴顺时针转动，转动至设计所需的最大角度（此时，弹簧被压缩至极限位置时设为最大角度），锁紧块24的横部与跑台30的右托架32前端带状扁板43的底面完全脱离，即：跑台30被解锁。继续始终手扶跑台30将其缓缓放置到地面为止（如图6、图7示）。

注：操作过程中不用始终踩着锁紧柄25，当跑台30被解锁缓缓下落时，锁紧块24的横部接触到跑台30右托架32前端带状扁板43的侧面时，便不用给锁紧柄25施力了。

若再一次折叠跑台30，只需抬起跑台30直至被折叠到图8的位置，跑台30被锁牢。原理是：当跑台30被抬起时，跑台30右托架32前端带状扁板43的顶面顶着锁紧块24横部的斜面施以向上的力。如图7所示，锁紧块24的“自动脱开斜面”落在跑台30右托架32的上面，锁紧块24开始自动顺时针转动，当跑台30被折叠至右托架32前端带状扁板43的下面过了锁紧块24的横部，锁紧块24在弹簧26的推力下开始逆时针转动，转至最大角度后，锁紧块24的横部阻挡住了右托架32前端带状扁板43的下面，跑台30被锁牢（图9）。

安全性设计：第一层安全考虑：想放下跑台30需要同时做到，先向前推跑台30再踩下锁紧柄25。因为当跑台30始终压着锁紧块24的时候，锁紧块24受到很大的压力，此时，不容易使锁紧块24转动，所以，不会出现在无意中碰到锁紧柄25就会使跑台30下落。不会发生危险。

第二层安全考虑：为了防止家中孩童万一有意同时触碰两个件（锁紧柄25和跑台30），使跑台30落下来发生危险，在不使用跑步机时，可以将锁紧柄25卸下来（螺纹连接，方便拆装），锁紧柄25如同一把安全锁的钥匙，在安全环节做到了万无一失。

优点：锁紧装置结构简单、灵巧，设计巧妙、合理，易于加工、组装，省材料、省空间、省工时，安全可靠，使用方便。

简便易行的驱动皮带的张力调节：电机11如图17示，电机固定座5上（图11）设计有固定电机11的两个销孔，机座1上有锁紧孔45，在电机11上固定设置有电机连接板28和拉紧带29，电机连接板28上设置有与电机固定座5上的两个销孔对接的两个销轴，电机连接板28和拉紧带29分布于电机11的上下两侧。如图18所示，拉紧带29一端与电机11固定，另一端有螺母待拉紧多楔带39时需要与设置于锁紧孔中的拉紧螺杆41配合。

安装电机11步骤及优点：将电机11上的电机连接板28的销轴，与机座1（图11）上的电机固定座5的销孔连接，销轴与销孔为间隙配合，电机11以销轴为转轴可以在电机固定座5的上端面向前或向后转动（向前方或向后方约定：远离跑台30的方向为前方，反之为后方）。

将多楔带39同时挂在前滚筒33和电机11的带轮19上，将拉紧螺杆41（图16示）从下向上穿过图11示机座1的锁紧孔（锁紧孔位置与图16中拉紧螺杆41的位置重合。此时，拉紧螺杆41的螺钉头部外露在机座1的底部，图16指出的拉紧螺杆41是它外露的螺钉头部分），再与拉紧带29的螺母连接，旋紧拉紧螺杆41，拉紧带29受到拉力，拉着电机11以销轴为转轴向前转动，多楔带39受到拉力被拉紧直至所需要的张力，这时停止继续旋紧拉紧螺杆。

如图16所示，将锁紧孔45设计在机座1最前端，将拉紧螺杆41的螺钉头部外露在机座1下端，都是为了便于调节多楔带39的张力。因为拉紧螺杆41的头部始终外露，平时使用时，方便用户根据需要随时调节，不用拆开机箱42，操作简单、方便。不用麻烦售后上门调节。

电机11上的电机连接板28和拉紧带29结构都非常简单，用材料少；将电机11固定到电机固定座5上简单易操作；拉紧多楔带39也特别容易。突出的优点是：操作方便，结构简单、合理、省材料、省生产成本和售后成本，用户使用方便。

免安装设计：可折叠扶手：使用跑步机时扶手13的状态如图1示；不使用时如图2示。售后和用户都免去了安装扶手的麻烦；可折叠底腿：在使用或存放跑步机时均需要打开折叠底腿，如图1、图2示。此时跑步机站立牢稳，不会倾斜侧翻。打包装时将折叠底腿旋转收起，如图3示，这样节省包装空间，包装体积小，易搬运、省力、省包装费、省运输费。售后和用户免去了安装底腿的麻烦。