带有动态带张紧机构的跑步机的制作方法

带有动态带张紧机构的跑步机
1.本技术是申请日为2018年05月31日，申请号为201880035703.4，发明名称为“带有动态带张紧机构的跑步机”的申请的分案申请。
发明领域
2.本公开描述了一种与跑步机一起使用的动态带张紧机构。
3.发明背景
4.跑步机具有一个由驱动辊提供动力的环形带。带是使用者在其上从事活动的表面。环形带使得使用者能够在相对限定的空间内从事活动。
5.发明概述
6.本概述意图以简化的形式引入将在以下本公开的详细描述部分中进一步描述的一些概念。本概述不旨在确定所要求保护的主题的关键或必要特征，并且也不旨在孤立地用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
7.简而言之，并在高层次上，本公开尤其描述了用于跑步机的动态带张紧装置/机构以及使用它们的方法。在一个方面，一种动态带张紧装置包括：基座，其具有第一端和与第一端间隔开的第二端；能够竖直移动的脚踏平台；具有固定周长的传动带；安装到基座的驱动辊，该驱动辊接合传动带；以及张紧辊，其可旋转地安装在基座上并适于在不同位置范围之间移动以使张紧辊能够随着平台的竖直位置的变化而提供传动带的连续张紧。该装置可以包括可移动部件，该可移动部件将力从平台传递到张紧辊以便于通过张紧辊在传动带上保持基本恒定的张力。
8.在本公开的一个方面，提供了一种用于跑步机的动态带张紧装置。该装置包括：基座，其能够定位在固体表面(solid surface)上并具有第一端和与第一端间隔开的第二端；脚踏平台，其由基座可移动地支撑以便在跑步机运行期间允许平台竖直移动；传动带，其具有固定周长并定位在平台的顶部部分上方以便在跑步机运行期间提供移动的足部接合表面；驱动辊，其可旋转地安装在基座的第一端附近，该驱动辊接合传动带；以及张紧辊，其可旋转地安装到基座，并且能够响应平台的竖直移动而进行一定范围的移动，以向传动带提供基本恒定的张力。
9.在本公开的另一个方面，提供了一种用于跑步机的动态带张紧装置。该装置包括：基座，其能够定位在固体表面上并具有第一端和与第一端间隔开的第二端，并且包括在第二端附近安装在基座的相对侧上的第一竖直设置的支撑框架和第二竖直设置的支撑框架；脚踏平台，其由基座可移动地支撑，以便在跑步机运行期间允许平台竖直移动；传动带，其具有固定周长并位于平台的顶部部分上方，以便在跑步机运行期间提供移动的足部接合表面；驱动辊，其可旋转地安装在基座的第一端附近，该驱动辊接合传动带；以及张紧辊，其具有可旋转且可滑动地安装到第一支撑框架的第一端和可旋转且可滑动地安装到第二支撑框架的第二端。张紧辊能够响应平台的竖直移动而进行一定范围的移动，以向传动带提供基本恒定的张力。
10.在本公开的另一方面，提供了一种张紧跑步机上的带的方法，提供了包括基座的
跑步机，其中该基座上安装有平台，使得该平台能够竖直移动。该方法包括驱动带、使张紧辊与带接合、以及响应平台的竖直移动而移动张紧辊以向带提供基本恒定的张力。
11.附图简述
12.参考附图详细描述了本公开的各方面，在附图中相似的数字指代相似的元件，其中：
13.图1描绘了根据本文的方面的带有动态带张紧机构的跑步机的顶部透视图；
14.图2描述了根据本文的方面的图1的跑步机的侧视图；
15.图3描绘了图1中由数字3表示的区域的顶部透视图，示出了根据本文的方面的动态带张紧机构的一个示例；
16.图4描绘了图2中由数字4表示的区域的侧视图，示出了根据本文的方面的相对于跑步机基座处于升高位置的跑步机平台；
17.图5描绘了类似于图4的侧视图，但是示出了根据本文的方面的相对于跑步机基座处于降低位置的跑步机平台；
18.图6描绘了根据本文的方面的图1所示的动态带张紧机构的侧面图解正视图，其中箭头指示各个部件的位移和旋转方向；
19.图7描绘了根据本文的方面的用于动态张紧跑步机带的示例过程的框图；以及
20.图8描绘了根据本文的方面的用于动态张紧跑步机带的另一示例过程的框图。
21.发明的详细描述
22.在本文中描述了本公开的主题以满足法定要求。然而，本描述并不旨在限制本公开的范围。而是，所要求保护的主题可以以其他的方式呈现，以包括不同的步骤、步骤的组合、特征和/或特征的组合，与本公开中描述的那些相似，并且与其他现有或未来的技术结合。此外，虽然术语“步骤”和/或“框”可以在本文中用于表示所使用的方法的不同要素，但是这些术语不应被解释为暗示在各个步骤或框之中或之间的任何特定的顺序，除非当该顺序被明确地描述并且被需要时。
23.图1
‑
图7描述了用于动态张紧跑步机的带的示例装置和机构，以及使用它们的方法。首先参考图1，根据本文的方面，描绘了具有动态带张紧机构12的跑步机10。跑步机10具有基座14，用于在合适的支撑表面上支撑跑步机10。跑步机10包括平台16，该平台16支撑在基座14上方并且响应于使用者在跑步机10的上表面18上的交互作用可竖直移动到多个不同的竖直位置。更具体地，可以使用任何合适的结构来将平台16支撑在基座14上方，以允许平台16以向上和向下的方式相对于基座14移动(例如，当使用者在平台16上跑步时)。因此，平台16的向上和向下移动适应了使用者在执行例如跑步或步行运动时在上表面18上施加的向下力。例如，在跑步运动期间，当使用者的足部撞击平台16时，平台16可以向下(例如，朝向基座14)移位。此外，当使用者的足部在跑步运动中被移开时，平台16可以利用回弹力向上移动，为使用者的另一只足部撞击上表面18做准备。用于支撑平台16以用于在基座14上方竖直移动的合适支撑结构是图1所描述的剪式框架20。剪式框架20包括第一剪臂22，该第一剪臂22在枢轴点26处枢转地安装到第二剪臂24。臂22和24适当地安装在平台16和基座14之间，以允许平台16被定位在基座14上方的不同高度。剪式框架20只是允许平台16相对于基座14竖直移动的一个示例性实施例。其他结构和框架，例如，举例来说线性轴承和/或轨道，可以为平台16提供相同类型的竖直运动。
24.现在参考图1
‑
图2，跑步机10还包括环形/传动带28，其在跑步机10的使用过程中为使用者提供了与之接合的移动表面。更具体地，带28具有固定周长，并在平台16的上表面18上移动。因此，当使用者例如行走或跑步时，带28在使用者的足部下方移动，以允许在单一位置处行走或跑步。除了在上表面18上移动之外，带28还在基座14的底板30下方移动。更具体地，参照图1
‑
图2，底板30由多个大致梯形的腿32支撑在地面表面上方，腿32也是基座14的一部分。腿32沿着板30的每个边缘34定位。图1
‑
图2中仅描绘了边缘34中的一个，另一个被遮挡。此外，沿着每个边缘34的腿32被从底板30的下表面38向下延伸的支撑肋36连接。沿着底板30的每一侧设置支撑肋36界定了空腔40，带28在底板30的下表面38附近穿过该空腔40。以这种方式，带28能够沿着平台16的上表面18以及沿着基座14的底板30的下表面38以连续的环运行。
25.仍然参考图1
‑
图2，描绘了带驱动机构42。带驱动机构42用于向带28提供环形运动，使得当使用者在带28的上表面44上移动时，使用者具有持续的跑步/行走表面。带驱动机构42可用于调节使用者跑步或行走的速度。任何合适的控制系统都可以用来调节带驱动机构42的速度，并且从而调节图1
‑
图2所示的带28的速度。
26.带驱动机构42包括驱动辊46，驱动辊46通过位于基座14的相对侧上的一对安装支架48可旋转地安装到基座14。图1
‑
图2中仅描绘了安装支架48中的一个，另一个被遮蔽。安装支架48从基座14的板30向上延伸，并且每个安装支架都提供枢轴轴承50，用于容纳驱动辊46的轴52。可旋转地安装在枢轴轴承50中的轴52的设置允许驱动辊46的旋转运动。驱动辊46被联接到任何合适的动力源，以驱动驱动辊46的旋转运动，从而驱动带28。动力源未在图中描绘，但是可以是任何合适的源，例如，举例来说通过例如带或链条系统可驱动地联接到驱动辊46的电动马达或液压马达。动力源也可以直接作用在轴52上以实现旋转运动。
27.仍然参照图1
‑
图2，跑步机10还包括过渡框架54，用于促进带28在基座14和平台16之间的平滑过渡，特别是当平台16在跑步机10运行期间相对于基座14在多个不同的竖直位置之间移位时。过渡框架54包括邻近带驱动机构42固定安装到基座14的支撑结构56。支撑结构沿着基座14的整个后边缘58延伸。过渡框架54还包括桥60，用于在带28从驱动辊46过渡到平台上表面18时支撑带28。桥60通过邻近桥60的后端64的销和槽装置62可滑动地和枢转地安装到支撑结构56。桥60通过邻近桥60的前端68的枢轴装置66枢转地安装到平台16。因此，当平台16在运行期间相对于基座14移动时，桥60通过销和槽装置62相对于基座14枢转和滑动。此外，在平台16的竖直移动期间，桥60通过枢轴装置66相对于平台16枢转。以这种方式，桥60随着平台16竖直移位而改变其相对于平台16的角度，并且从而为带28提供平滑的过渡支撑表面。
28.仍然参照图1
‑
图2，平台16还包括操作者支撑框架70，操作者支撑框架70包括一对竖直延伸的支柱72，支柱72邻近支柱72的下端74固定安装到基座14的相对侧。操作者支撑框架还包括安装在支柱72的上端78之间并邻近支柱72的上端78的控制台76。一对撑臂80从控制台76的相对侧向后延伸，以向与平台16接合的使用者提供横向支撑和稳定性。如果需要，控制台76可以包括各种传感器和显示器，以监控或告知使用者。
29.参照图3
‑
图6，详细描述了图1
‑
图2中所示的示例性动态带张紧机构12，并且该示例性动态带张紧机构12设置在跑步机10的前端82附近。当平台16相对于基座14向上和向下移动时，张紧机构12向带28提供增加的和/或基本恒定的张力。更具体地，带28具有固定周
长。随着平台16向上和向下移动，平台16和基座14之间的空间关系动态变化。在没有带张紧机构12的情况下，当平台16朝着基座14向下移动时，带28中可能存在松弛。这种松弛可能导致带28与驱动辊46的可能脱离。此外，松弛可能导致带28的上表面44上的不稳定跑步表面。因此，使用张紧机构12，无论平台16在基座14上方的相对竖直位置如何，带张紧机构12都在带28中提供基本恒定的张力。
30.动态带张紧机构12包括安装在跑步机10的前端82附近的一对支撑框架84。支撑框架84安装在基座14的板30的上表面85上。如图1所示，支撑框架84位于板30的相对侧上，并从上表面85向上延伸。每个支撑框架84包括通过枢轴销88枢转地安装到其上的钟形曲柄86。每个钟形曲柄86包括后枢轴连接件90，后枢轴连接件90通过枢轴/球形接头96连接到平台连杆94的第一端92。平台连杆94的第二端98通过枢轴/球形接头102在枢轴点100处枢转地连接到平台16。枢轴/球形接头96和102可以允许在所有方向上的旋转，以最小化摩擦和束缚(binding)。枢轴连接件90位于钟形曲柄86的后端104处。连杆94具有长度调节螺丝扣106，其可用于调节连杆94的长度。
31.每个钟形曲柄86的前端108具有通过枢轴销116连接到相应张力辊连杆114的第一端112的前枢转连接件110。每个张力辊连杆114的第二端118通过枢轴销116枢转地连接到相应的张力辊安装件120。张力辊安装件120位于基座14的相对侧，并用于通过与每个安装件120相关联的轴承组件124可旋转地安装张力辊122。安装件120和轴承组件124的设置允许张力辊122自由旋转。张力辊122具有与带28的下方表面128接合的圆柱形表面126。当平台16相对于基座14向上和向下移动时，正是表面126和带表面128之间的这种接合在带28上提供了张紧力。每个张力辊连杆114具有测压元件传感器130，该测压元件传感器130可用于测量动态带张力。
32.每个张力辊安装件120通过滑动连接件134可滑动地连接到相应支撑框架84的前端132。每个滑动连接件134包括作为张力辊安装件120的一部分或安装到张力辊安装件120的凹形滑动槽构件136和作为支撑框架84的前端132的一部分或安装到支撑框架84的前端132的凸形滑动突起构件138。利用这种构造，安装件120以及因此张力辊122可以具有相对于支撑框架84的前端132的滑动线性运动能力。正是这种滑动运动有助于带28的动态张紧。
33.除张力辊122之外，惰辊140也通过轴承装置142可旋转地安装在支撑框架84之间。惰辊140还具有在带表面128下方接合带28的圆柱形表面144。惰辊140保持位置固定，但是在张紧机构12的运行过程中可自由旋转。惰辊140用于在运行过程中支撑带28，并辅助由线性移动的张力辊122提供的动态张紧。
34.参考图6，在跑步机10的运行过程中，平台16相对于基座14的空间位置在大致竖直的方向上动态变化(例如，朝向和远离基座14移动)。随着平台16向下移动，向下的力被施加在钟形曲柄86的后端104上。该向下的力导致钟形曲柄86通过连杆94以顺时针方式旋转。通过张力连杆114和滑动连接器134的设置，钟形曲柄86的顺时针旋转导致安装件120以及因此张力辊122大致向前和向上的线性移动。钟形曲柄86的顺时针旋转导致大致向前和向上的力通过连杆114施加到张力辊122。凹形滑动槽构件136(如图5所示)沿着凸形突起138滑动，以允许张力辊122发生线性移动。平台16的向下移动导致平台16和基座14之间的空间更小，使得固定周长带28中的松弛将增加，除非由动态张紧机构12解决。张力辊122的大致向前和向上的线性移动减少了松弛，并有助于在带28上保持基本恒定的张力。
35.此外，随着平台16向上移动，钟形曲柄86通过连杆94以逆时针方式旋转。通过连杆114、安装件120和滑动连接件134的设置，钟形曲柄86的这种逆时针旋转导致张力辊122的大致向后和向下的线性运动。回到参考图4，描绘了平台16的这种向上运动。平台16的向上运动导致平台16和基座14之间更大的空间关系。因此，固定周长带28中的松弛可以被减少，并且因此可能没有那么显著。张力辊122的线性移动响应于平台16的移动而动态地调节张力。当平台16相对于基座14向上和向下移动时，张力辊122也沿着滑动连接件134动态滑动，以在带28上提供基本恒定的或者更确切地说是持续的张力。
36.参考图7，根据本文的方面，提供了用于动态张紧跑步机带的示例性方法700的框图。在框146，提供了一种跑步机，该跑步机具有基座(例如图1所示的基座14)，基座上安装有平台(例如图1所示的平台16)，以提供竖直移动。在框148，传动带(例如图1所示的传动带28)被提供动力。在框150，张紧辊(例如张紧辊122)与传动带接合。在框152，张紧辊响应于平台的竖直移动而移动，以向传动带提供持续接触张力。
37.参考图8，根据本文的方面，提供了用于动态张紧跑步机带的另一示例过程800的框图。在框810，带(例如图1所示的带28)被驱动。在框820，张紧辊(例如图6所示的张紧辊122)与带接合。在框830，张紧辊响应于跑步机平台(例如图1所示的平台16)的竖直移动而例如通过使用如图5和图6所示的部件的组件被移动，以向带提供基本恒定的张力。
38.根据前面所述，将看出的是，本发明是特别适合于实现上文阐述的所有目标和目的连同对于结构是明显的并且固有的其它优点的发明。
39.应理解，某些特征和子组合具有实用性，并且可以被采用而无需参考其它特征和子组合。这由权利要求的范围涵盖并且在权利要求的范围内。
40.虽然相互结合地讨论了具体元件和步骤，但是应当理解，本文提供的任何元件和/或步骤被设想可与任何其它元件和/或步骤组合，不管是否有明确规定，而仍在本文提供的范围内。由于可以由本公开得到许多可能的实施方式而不脱离本公开的范围，因此应当理解，本文阐述或附图中示出的所有内容将被解释为说明性的而不是限制意义的。
41.本技术还涉及以下内容：
42.1)一种用于跑步机的动态带张紧装置，所述装置包括：基座，其能够被定位在固体表面上并具有第一端和与所述第一端间隔开的第二端；脚踏平台，其由所述基座可移动地支撑，以便在所述跑步机运行期间允许所述脚踏平台的竖直移动；传动带，其具有固定周长并跨越所述脚踏平台的顶部部分定位，以便在所述跑步机运行期间提供移动的足部接合表面；驱动辊，其可旋转地安装在所述基座的所述第一端附近，所述驱动辊接合所述传动带；以及张紧辊，其可旋转地安装到所述基座，并且能够响应于所述脚踏平台的竖直移动而进行一定范围的移动，以向所述传动带提供基本恒定的张力。
43.2)根据1)所述的装置，还包括枢转地安装在所述基座的所述第二端附近的钟形曲柄，其中，所述钟形曲柄具有安装到所述基座的枢轴点以及连接到所述张紧辊的第一连接点和连接到所述脚踏平台的第二连接点，并且其中，所述脚踏平台的竖直移动导致所述张紧辊的移动，以在所述跑步机运行期间向所述传动带提供基本恒定的张力。
44.3)根据1)所述的装置，还包括惰辊，所述惰辊被可旋转地安装在所述基座的所述第二端附近，所述惰辊接合所述传动带。
45.4)根据2)所述的装置，其中，所述钟形曲柄的所述第一连接点枢转地附接到所述
张紧辊。
46.5)根据4)所述的装置，其中，所述第一连接点通过连杆附接到所述张紧辊。
47.6)根据2)所述的装置，其中，所述钟形曲柄的所述第二连接点枢转地附接到所述脚踏平台。
48.7)根据6)所述的装置，其中，所述第二连接点通过连杆附接到所述脚踏平台。
49.8)根据2)所述的装置，其中，所述张紧辊被可滑动地安装到所述基座，以提供所述张紧辊的线性移动，从而向所述传动带传递基本恒定的张力。
50.9)根据8)所述的装置，其中，所述基座包括竖直设置的支撑框架，并且其中，所述支撑框架经由所述枢轴点枢转地安装所述钟形曲柄，并且可滑动地安装所述张紧辊。
51.10)根据9)所述的装置，其中，所述基座包括安装在所述基座的相对侧上的两个竖直设置的支撑框架和分别枢转地安装到所述两个竖直设置的支撑框架的两个钟形曲柄。
52.11)根据10)所述的装置，其中，所述张紧辊的第一端被可旋转地安装到所述支撑框架中的第一支撑框架，并且所述张紧辊的第二端被可旋转地安装到所述支撑框架中的第二支撑框架。
53.12)根据11)所述的装置，其中，所述张紧辊的所述第一端连接到所述钟形曲柄中的第一钟形曲柄的第一连接点，并且所述张紧辊的所述第二端连接到所述钟形曲柄中的第二钟形曲柄的第一连接点。
54.13)根据12)所述的装置，还包括惰辊，其中，所述惰辊的第一端被可旋转地安装到所述支撑框架中的所述第一支撑框架，并且所述惰辊的第二端被可旋转地安装到所述支撑框架中的所述第二支撑框架。
55.14)根据2)所述的装置，其中，所述钟形曲柄将施加在所述脚踏平台上的大致竖直的力转换成施加在所述张紧辊上的大致水平的力。
56.15)一种用于跑步机的动态带张紧装置，所述装置包括：基座，其能够定位在固体表面上，并且具有第一端和与所述第一端间隔开的第二端，并且包括在所述基座的所述第二端附近安装在所述基座的相对侧上的第一竖直设置的支撑框架和第二竖直设置的支撑框架；脚踏平台，其由所述基座可移动地支撑，以便在所述跑步机运行期间允许所述脚踏平台的竖直移动；传动带，其具有固定周长并跨越所述脚踏平台的顶部部分定位，以便在所述跑步机运行期间提供移动的足部接合表面；驱动辊，其被可旋转地安装在所述基座的所述第一端附近，所述驱动辊接合所述传动带；以及张紧辊，其具有可旋转且可滑动地安装到所述第一竖直设置的支撑框架的第一端和可旋转且可滑动地安装到所述第二竖直设置的支撑框架的第二端，其中，所述张紧辊能够响应于所述脚踏平台的竖直移动而进行一定范围的移动，以向所述传动带提供基本恒定的张力。
57.16)根据15)所述的装置，还包括枢转地安装到所述第一竖直设置的支撑框架的第一钟形曲柄和枢转地安装到所述第二竖直设置的支撑框架的第二钟形曲柄，其中，每个钟形曲柄具有安装到其相应的支撑框架的枢轴点和连接到所述张紧辊的第一连接点以及连接到所述脚踏平台的第二连接点，其中，所述脚踏平台的竖直移动导致所述张紧辊的移动，以在所述跑步机运行期间向所述传动带提供基本恒定的张力。
58.17)根据15)所述的装置，还包括惰辊，其中，所述惰辊的第一端被可旋转地安装到所述第一竖直设置的支撑框架，并且所述惰辊的第二端被可旋转地安装到所述第二竖直设
置的支撑框架。
59.18)根据16)所述的装置，其中，每个钟形曲柄的所述第一连接点枢转地附接到所述张紧辊，并且其中，每个钟形曲柄的所述第二连接点枢转地附接到所述脚踏平台。
60.19)根据18)所述的装置，其中，每个钟形曲柄的所述第一连接点通过连杆附接到所述张紧辊，并且其中，每个钟形曲柄的所述第二连接点通过连杆附接到所述脚踏平台。
61.20)一种张紧跑步机上的带的方法，所述跑步机包括基座，其中平台安装到所述基座，使得所述平台能够竖直移动，所述方法包括：驱动所述带；将张紧辊与所述带接合；以及响应于所述平台的竖直移动，移动所述张紧辊以向所述带提供基本恒定的张力。