具有桁架结构的板条的制作方法

1.本发明涉及具有桁架结构的板条。


背景技术：

2.跑步机(treadmill)是一种利用在环形轨道上旋转的履带(track belt)，在室内可以带来步行或跑步效果的运动器械，也称为锻炼器械。近年来，为了满足消费者对跑步机的各种需求，开发着新型跑步机。
3.例如，为了再现出跑道上感觉到的着地效果，开发了具有板条(slat)履带结构的跑步机。板条履带结构包括平行间隔设置的两条履带和连接两条履带的多个板条。板条沿着履带布置。以与板条接触代替与履带接触来进行锻炼，从而与现有的具有简单履带结构的跑步机上进行的锻炼相比，可以感觉更接近实际跑道。
4.然而，由于板条必须支撑使用者的负荷并吸收运动中的冲击，如果板条的强度小于预定强度，板条可能会过度弯曲或损坏。


技术实现要素：

5.技术课题
6.本发明的要解决的课题是提供一种具有桁架结构的板条，其能够承受跑步机使用者的负荷，不会弯曲或损坏。
7.课题解决方法
8.本发明的一个实施例涉及的具有沿着履带移动的桁架结构的板条包括：本体部，其具有承受使用者的负荷的踏板部和形成于所述踏板部的两侧且可固定于所述履带的连接部；以及桁架部，其连接于所述踏板部，并具有桁架结构，该桁架结构用于分散施加到所述本体部的负荷。所述桁架部包括：弦构件部(chord member part)，其与所述踏板部在空间上以一定间隔隔开地形成；以及倾斜构件部(diagonal member part)，其连接所述弦构件部和所述踏板部，其中，所述弦构件部沿着远离所述踏板部的方向形成弯曲面。所述倾斜构件部包括连接所述弦构件部的内侧和所述踏板部的第一单元倾斜构件，所述第一单元倾斜构件包括：一个以上的第一倾斜构件，其向第一方向倾斜且沿着所述弦构件部和所述踏板部的纵向布置；以及一个以上的第二倾斜构件，其向与第一方向相反的第二方向倾斜且沿着所述弦构件部和所述踏板部的纵向布置，其中，所述第一倾斜构件和所述第二倾斜构件的一侧相互连接，一侧和另一侧分别与所述踏板部和所述弦构件部相连，形成三角形的桁架结构。
9.所述倾斜构件部还可以包括第二单元倾斜构件，该第二单元倾斜构件与第一单元倾斜构件相邻，且将所述弦构件部的端部与所述踏板部和所述连接部相连。
10.其中，所述桁架部的宽度比所述本体部的宽度窄。
11.其中，所述本体部的宽度方向的一侧面和另一侧面向相同方向倾斜。
12.发明效果
13.根据本发明的实施例，当使用者的负荷垂直施加到踏板部时，第一单元倾斜构件的第一倾斜构件和第二倾斜构件上会产生压缩力，而弦构件部上会产生张力。因此，由于垂直施加到踏板部的负荷被桁架部分散，所以踏板部的弯曲会最小化，从而可以防止负荷引起的板条损坏。
附图说明
14.图1是用于说明本发明一个实施例涉及的跑步机的简略图。
15.图2是用于说明将图1沿ii-ii线切开的截面的图。
16.图3是用于说明图2的板条的立体图。
17.图4是用于说明图3的板条的仰视图。
18.图5是用于说明将图3沿v-v线切开的截面的图。
19.图6是用于说明图3的板条的主视图。
20.图7是图6的第一桁架部和第二桁架部的放大图。
21.图8是用于说明本实施例涉及的板条的变位的数值分析结果的图。
22.图9和图10是用于说明比较例涉及的板条的变位的数值分析结果的图。
23.图10是用于说明本发明实施例涉及的进一步包括缓冲部63构成的板条60的图。
24.图11是用于说明本发明实施例涉及的缓冲部63和本体部61之间的连接关系的图。
具体实施方式
25.本发明可以实施多种变换，可以有多种实施例，因此将特定实施例在附图中示出并详细描述。然而，这并不意在将本发明限定于特定实施方式，而应理解为包括在本发明的思想和技术范围内的所有变换、均等物和替代物。本实施例是为了向本发明所属领域的普通技术人员更详细地说明本发明而提供的。因此，附图中示出的各要素的形状可能被夸大以强调更清楚的描述，并且在描述本发明时，如果判断相关已知技术的详细描述可能会模糊本发明的要旨，就会省略其详细描述。
26.第一、第二等术语是仅用于描述各种结构要素，但是结构要素不应受术语限制。这些术语仅用于将一个结构要素与另一个结构要素区分的目的。
27.本发明所使用的术语仅用于描述特定实施例，并不用于限制本发明。除非上下文另有明确规定，否则单数表述包括复数表述。
28.在本发明中，诸如“包括”或“具有”等术语旨在表示说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、结构要素、部件或者这些组合的存在，应理解为事先不排除一个或多个其他特征、或者数字、步骤、操作、结构要素、部件或这些组合的存在或添加可能性。
29.下面将参考附图详细描述本发明的实施例，以便本发明所属领域的普通技术人员能够容易地实施本发明。然而，本发明可以以几种不同的形式实施，并不限于这里描述的实施例。在整个说明书中，对相似的部分做出相同附图标记。
30.本发明的实施例涉及的板条(slat)不仅可以应用于基于电机等单独的动力源来运行的动力跑步机，而且可以应用于无需动力源的、通过踏行者的着地力来自动运行的无动力跑步机。另外，还可以应用于安装在履带等结构物之间承受负荷的设备等，因此应用领域并不仅仅局限于跑步机。
31.下面将参照图1至图7说明本发明一个实施例涉及的板条和使用板条的跑步机。
32.图1是表示本发明一个实施例涉及的跑步机的简略图，图2是将图1沿ii-ii线切开的截面图，图3是示出图2的板条的立体图，图4是示出图3的板条的仰视图，图5是将图3沿v-v线切开的截面图，图6是示出图3的板条的主视图，图7是示出图6的第一桁架部和第二桁架部的放大图。
33.首先，参考图1和图2，本实施例涉及的跑步机1包括：支撑第一滚轮和第二滚轮的主体部10、设置在主体部10的前侧的第一滚轮20a、设置在主体部10后侧的第二滚轮20b、连接第一滚轮20a和第二滚轮20b的履带30、以及沿着履带30布置的一个以上的板条60。所述跑步机1还可以包括与主体部10连接的框架部40，所述框架部40可以进一步设置有显示装置(未图示)。
34.在主体部10内部形成有操作空间(未图示)，用于保护设置在操作空间的结构要素免受外部影响。在主体部10的下面设置有用于调节主体部10的高度、水平等的调节装置(未图示)。
35.在主体部10内部形成有操作空间(未图示)，用于保护设置在操作空间的结构要素免受外部影响。在主体部10的下面设置有用于调节主体部10的高度、水平等的调节装置(未图示)。
36.另外，动力跑步机的情况还可以包括驱动部(未图示)。驱动部包括马达，与控制部50电连接，可以通过控制部50的控制来操作。此时，控制部50可以控制驱动部的开/关、驱动速度、驱动时间、运行模式等。此外，控制部50也可以设置在框架部40。
37.履带30、第一滚轮20a和第二滚轮20b成对形成，当以板条上的虚拟的使用者为基准时，分别设置在主体部10的左侧和右侧。一侧的履带30连接第一滚轮20a和第二滚轮20b的两端。通过第一滚轮20a和第二滚轮20b的旋转，履带30可以在主体部10内部移动。
38.框架部40垂直设置在主体部10的两侧，上端形成有跑步机1的使用者可以握持的把手41。控制部50可以设置在把手41。
39.本实施例涉及的主体部10、第一滚轮20a、第二滚轮20b、履带30、框架部40和控制部50的详细结构与公知结构的跑步机相同，因此省略其详细说明。
40.接着，进一步参照图3至图7说明本实施例涉及的具有桁架结构的板条。
41.本实施例涉及的具有桁架结构的板条60是使用者踏行的，包括：承受使用者负荷的本体部61和用于分散施加到本体部61的负荷的具有桁架结构的桁架部62。板条60沿着履带30布置以连接两侧的履带。由此，板条60可以通过第一滚轮20a和第二滚轮20b以环形轨道的形式沿着履带30连续旋转。
42.本体部61包括踏板部611和连接部612，形成板条60的外形，锻炼者可踩踏。踏板部611和连接部612可以一体地形成。
43.踏板部611是锻炼者可以直接踩踏的部分，具有预定的长度和宽度，可以在踏板611施加使用者带来的负荷。踏板部611在上下方向上具有预定厚度。
44.连接部612形成在踏板部611的两端并向外侧延伸。踏板部611的下面与履带30接触，可以紧固有贯通履带30的紧固装置31。由此，本体部61连接于履带30，并可以沿着履带30移动。
45.连接部612在上下方向具有预定厚度，可以具有比踏板部611更厚的厚度，但是连
接部612和踏板部611的厚度可以根据板条60和履带30的设计而形成多种。
46.在本发明的实施例中，本体部61沿着履带30布置，相邻本体部61-1相对的一侧面61a和另一侧面61b向相同方向倾斜。这是为了确保当板条在第一滚轮20a和第二滚轮20b转换方向时，相邻板条的本体部61、611不会相互干扰且可以转换方向。
47.用于分散负荷的桁架结构的桁架部62包括：与踏板部611在空间上隔开形成的弦构件部621；以及连接弦构件部621和踏板部611的倾斜构件部622。
48.桁架部62位于本体部61下方，桁架部的宽度62w可以形成为比本体部的宽度61w更窄。这是为了防止当板条在第一滚轮20a和第二滚轮20b转换方向时相邻板条的桁架部62相互干涉。然而，如果桁架部的宽度62w形成为比本体部的宽度61w窄很多，则应注意桁架部用于分散负荷的功能可能会降低。
49.弦构件部621位于踏板部611的下方，与踏板部611的下面隔开间隔地相向。弦构件部621可以沿着远离所述踏板部的方向形成凸出的弯曲面。在这种情况下，弦构件部可以形成为具有可以更有效地分散力的拱形结构。
50.倾斜构件部622包括连接所述弦构件部的内侧和所述踏板部的第一单元倾斜构件，所述第一单元倾斜构件包括：第一倾斜构件，其向第一方向倾斜且沿着所述弦构件部和所述踏板部的纵向布置；以及第二倾斜构件，其向与第一方向相反的第二方向倾斜且沿着所述弦构件部和所述踏板部的纵向布置，其中，所述第一倾斜构件和所述第二倾斜构件的一侧相互连接，一侧和另一侧分别与所述踏板部和所述弦构件部相连，可以形成三角形的桁架结构。
51.倾斜构件部622除了第一单元倾斜构件623a之外还可以包括第二单元倾斜构件623b。第一单元倾斜构件623a和第二单元倾斜构件623b分别包括第一倾斜构件624a、625a和第二倾斜构件624b、625b。
52.第一单元倾斜构件623a与弦构件部621的纵向虚拟中心621c相邻且位于弦构件部621的内侧。
53.第一单元倾斜构件623a的第一倾斜构件624a可以向第一方向倾斜设置，并且可以在弦构件部621和踏板部611之间的空间沿着板条的纵向布置。在这里，第一方向是以从踏板部611到弦构件部621的方向为基准向板条外侧倾斜的方向。
54.第一单元倾斜构件623a的第二倾斜构件624b向与第一方向相反方向的第二方向倾斜设置，并且沿着弦构件部621和踏板部611的纵向布置。在这里，第二方向是从踏板部611向弦构件部621的内侧方向倾斜的方向。
55.第一倾斜构件624a和第二倾斜构件624b相互连接以形成节点，第一倾斜构件624a和第二倾斜构件624b通过节点与踏板部611和弦构件部621相连。在第一倾斜构件624a和第二倾斜构件624b之间形成桁架结构的三角形空间。
56.倾斜构件部622还可以包括第二单元倾斜构件623b。第二单元倾斜构件623b与第一单元倾斜构件623a相邻且设置于弦构件部621的外侧。弦构件部621的端部通过第二单元倾斜构件623b连接到踏板部611。
57.第二单元倾斜构件623b的第一倾斜构件625a向第二方向倾斜设置，并且将弦构件部621和踏板部611连接。
58.第二单元倾斜构件623b的第二倾斜构件625b向第一方向倾斜设置，并且将弦构件
部621和踏板部611连接。
59.在这里，第一单元倾斜构件623a的第二倾斜构件624b与第二单元倾斜构件623b的第一倾斜构件625a相邻且隔开间隔地相向。另一方面，位于最外侧的第二单元倾斜构件623b的第二倾斜构件625b连接弦构件部621和连接部612。
60.如此，第一单元倾斜构件623a和第二单元倾斜构件623b也以虚拟中心621c为基准形成在相反侧，因此也可以左右两侧对称地设置。一侧的第一单元倾斜构件623a和另一侧的第一单元倾斜构件623c隔开间隔地相向。此时，一侧的第一单元倾斜构件623a的第一倾斜构件624a和另一侧的第一单元倾斜构件623c的第二倾斜构件626b隔开间隔地相向，并且一侧的第一单元倾斜构件623a和另一侧的第一单元倾斜构件623c之间形成桁架结构的三角形空间。即，在踏板部611和弦构件部621之间设置彼此相向的第一倾斜构件624a、625a、626a、627a和第二倾斜构件624b、625b、626b和627b，以形成桁架结构的三角形空间。通过形成桁架结构的三角形空间的第一倾斜构件和第二倾斜构件，踏板部611可以在弦构件部621稳定地支撑。这样的第一倾斜构件和第二倾斜构件的数量及三角形空间的数量可以根据踏板部611的长度而变化多种。
61.一方面，当使用者的负荷垂直施加到踏板部611时，在第一单元倾斜构件623a、623c和第二单元倾斜构件623b、623d的第一倾斜构件和第二倾斜构件产生压缩力，第一倾斜构件和第二倾斜构件的下部通过节点连接的弦构件部621产生拉伸力。因此，由于垂直施加到踏板部611的负荷通过桁架部62分散，所以踏板部611的弯曲可以被最小化。即，可以使踏板部611的变形率最小化。
62.另外，由于施加在踏板部611上的负荷由桁架部62分散，即使踏板部611的上下方向厚度形成为比连接部612的厚度薄，踏板部611也能承受负荷。因此，由于踏板部611的厚度可以形成为比连接部612的厚度薄，从而可以降低本体部61的形成相关的成本。
63.【实验例板条的z方向变位数值分析结果】
64.【实施例】
65.图8示出了本发明的实施例涉及的板条包括本体部和桁架部62的板条1的数值分析结果。
66.【比较例1】
67.如实施例所述的在本体部的下方沿着本体部的纵向形成肋，将肋沿着本体部的宽度方向布置，相邻的肋利用横杆连接，形成板条(参见图9(a)和图10(a))。
68.【比较例2】
69.具有与比较例1相同的结构，形成在相邻的肋之间进一步设置有垂直于肋的竖条的板条(参见图9(b)和图10(b))。
70.【比较例3】
71.如实施例所述的在本体部的下方布置彼此连接的方柱，形成板条(参见图9(c)和图10(c))。
72.【比较例4】
73.具有与比较例3相同的结构，形成沿着本体部的纵向设置肋的板条(参见图9(d)和图10(d))。
74.对于【实施例】和【比较例1】至【比较例4】中获得的板条，固定形成有连接部的两
侧，在踏板部的上面在-z方向施加180kg的负荷，利用数值分析程序模拟变位，其结果示于下面【表1】。
75.【表1】
[0076] 中心部变位偏心部变位实施例-2.6mm-1.6mm比较例1-3.1mm-1.8mm比较例2-4.1mm-2.4mm比较例3-9.5mm-6.0mm比较例4-6.9mm-4.4mm
[0077]
实施例、比较例1和比较例2的中心部变位是通过在本体部的上面中心向下部方向施加负荷且分别测量从中心沿着宽度方向的三个位置的变位，并显示平均值，在比较例3和比较例4的情况下，由于方柱的结构，分别测量沿着宽度方向的两个位置的变位，并显示平均值。其结果，显示出分散负荷的实施例的变位小于比较例1至比较例4的变位(参见图8(a)和图9)。另外，实施例、比较例2、比较例3和比较例4的偏心部变位是通过在本体部的上面中心向一侧偏心的位置向下部方向施加负荷且分别测量从该地点沿着宽度方向的三个位置的变位，并显示平均值，而比较例1由于肋的结构，分别测量沿着宽度方向的两个位置的变位，并显示平均值。
[0078]
其结果，显示出分散负荷的实施例的变位小于比较例1至比较例4的变位，从而判断与比较例相比，本发明的实施例涉及的板条的性能更优秀(参见图8(b)和图9)。
[0079]
根据本发明的桁架结构的板条，由于施加在踏板部的负荷通过桁架部的倾斜构件和弦构件部而分散，因此由负荷引起的本体部的弯曲会最小化，从而板条损坏可以最小化。
[0080]
另一方面，如图10和图11所示，本发明涉及的板条被构造成连接到本体部61的上侧，为了缓和使用者脚踩踏时产生的冲击，还可以包括盖部63。所述盖部63用于辅助缓和使用者踩踏板条时产生的冲击，防止本体部61和桁架部62的弯曲及损坏。所述盖部63可以通过注射成型来与板条一体制作。
[0081]
以上基于附图对本发明进行了说明，但这仅是示例性的，在不脱离本发明技术思想的范围内可以进行各种替换、变形和变更，所以并不限定于上述实施例和附图。
[0082]
附图标记说明
[0083]
1：跑步机
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10：主体部
[0084]
20a：第一滚轮
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20b：第二滚轮
[0085]
30：履带
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31：紧固装置
[0086]
40：框架部
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41：把手
[0087]
50：控制部
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60：板条
[0088]
61，61-1：本体部
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61a：一侧面
[0089]
61b：另一侧面
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61w：本体部的宽度
[0090]
611：踏板部
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612：连接部
[0091]
613：空间
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62：桁架部
[0092]
62w：桁架部的宽度
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621：弦构件部
[0093]
621c：弦构件部虚拟中心
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622：倾斜构件部
[0094]
623a，623c：第一单元倾斜构件
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623b，623d：第二单元倾斜构件
[0095]
624a，625a，626a，627a：第一倾斜构件
[0096]
624b，625b，626b，627b：第二倾斜构件
[0097]
63：盖部