專利名稱：步行運動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
步行運動機技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及運動者在環(huán)狀帶上進行步行運動或跑步運動的步行運動機。
背景技術(shù)：
[0002]已知有一種運動者在移動的環(huán)狀帶上進行步行運動或跑步運動(以下統(tǒng)稱為“步行運動”，在本實用新型中并未明確區(qū)分“步行”和“跑步”)的、被稱為跑步機的運動器械。在這樣的運動器械中，為了防止運動者在運動過程中跌倒等情況從而確保安全，而設(shè)有從配置在規(guī)定高度上的上部框架延伸至環(huán)狀帶的左右兩側(cè)為止的扶手臂。由于具備這樣的結(jié)構(gòu)，因而在不使用時會占用很大的空間，因此，例如專利文獻I (日本特開2007-159879號公報)中公開了一種在不使用時能夠?qū)⒎鍪直劬o湊地折疊起來的步行運動器械。[0003]在先技術(shù)文獻[0004]專利文獻[0005]專利文獻1:日本公報、特開2007-159879號實用新型內(nèi)容[0006]但是，在專利文獻I所公開的運動器械中，為了增加運動量而考慮到了提高在該運動器械上的步行速度、或者增加使用該運動器械的運動時間。但是，像這樣提高步行速度會使振動或噪音變得過大，這對于居住在公寓等中的使用者來說并不理想。另外，增加運動時間對于并沒有多余閑暇時間的使用者來說并不理想。但是，專利文獻I中既未公開也未暗示關(guān)于這樣的課題及其解決方法。[0007]因此，本實用新型是鑒于上述問題而作成的，其目的在于提供一種不會產(chǎn)生大的振動或噪音，并且，即使在較短的運動時間內(nèi)也能夠確保有效的運動量的步行運動機。[0008]為了達成上述目的，本實用新型采取以下的技術(shù)方法。[0009]本實用新型涉及的步行運動機具有:主體框架，其在長度方向的前后兩端部上以旋轉(zhuǎn)自如的方式轉(zhuǎn)動支承有滾筒，并且在上述滾筒之間纏繞有環(huán)狀的步行帶；驅(qū)動機構(gòu)，其驅(qū)動上述步行帶從主體框架 的前方側(cè)朝向后方側(cè)移動；扶手部，其設(shè)置于上述主體框架的前部；以及操作盤，其設(shè)置在上述扶手部上。該步行運動機的特征在于，上述主體框架的前部的位置高于后部的位置，從而將主體框架配置成急傾斜狀態(tài)。[0010]另外，可以構(gòu)成為:上述驅(qū)動機構(gòu)具有驅(qū)動電動機、傳遞機構(gòu)以及限制機構(gòu)，其中，上述傳遞機構(gòu)將上述驅(qū)動電動機的驅(qū)動力傳遞至步行帶，上述限制機構(gòu)限制發(fā)生下述情況，即，當使用者在步行帶上步行時，步行帶朝向后方側(cè)移動超過由驅(qū)動電動機產(chǎn)生的驅(qū)動量的距離。[0011]進而，可以構(gòu)成為:上述傳遞機構(gòu)具有由蝸桿和蝸輪構(gòu)成的蝸輪蝸桿部，并且，上述蝸輪蝸桿部作為上述限制機構(gòu)進行動作，其中，上述驅(qū)動電動機的旋轉(zhuǎn)力被輸入到上述蝸桿中，并且上述蝸桿和上述蝸輪嚙合傳動，由此由上述蝸輪輸出旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力而使上述步行帶從主體框架的前方側(cè)朝向后方側(cè)移動。[0012]優(yōu)選上述限制機構(gòu)使用驅(qū)動電動機的反電動勢。[0013]優(yōu)選上述限制機構(gòu)具備控制部，其中，上述控制部被構(gòu)成為:通過使上述驅(qū)動電動機的電源輸入端彼此間短路從而使上述反電動勢作為相對于驅(qū)動電動機的制動力發(fā)揮作用，并且，上述控制部控制上述驅(qū)動電動機的電源輸入端彼此間短路的時間。[0014]進而，可以在主體框架的前部設(shè)有支承部件，從而將上述主體框架配置成急傾斜狀態(tài)。[0015]進而，可以在上述操作盤中顯示通過對步行帶上的步行量進行換算而得到的高度方向上的移動量。[0016](實用新型效果)[0017]根據(jù)本實用新型的步行運動機，由于將主體框架配置成急傾斜狀、或者具有限制機構(gòu)，因此，不會產(chǎn)生大的振動或噪音，并且，即使在較短的運動時間內(nèi)也能夠確保有效的運動量。


[0018]圖1是本實用新型的第一實施方式涉及的步行運動機的整體立體圖。[0019]圖2是本實用新型的第一實施方式涉及的步行運動機的主視圖。[0020]圖3是本實用新型的第一實施方式涉及的步行運動機的側(cè)視圖。[0021]圖4是本實用新型的第一實施方式涉及的步行運動機的驅(qū)動機構(gòu)的放大立體圖。[0022]圖5是表示本實用新型的第一實施方式涉及的步行運動機的使用狀態(tài)的圖。[0023]圖6是本實用新型的第二實施方式涉及的步行運動機的整體立體圖。[0024]圖7是將本實用新型的第二實施方式涉及的步行運動機的內(nèi)部放大后的立體圖。[0025]圖8是本實用新型的第二實施方式涉及的步行運動機的限制機構(gòu)的框圖。[0026](符號說明)[0027]100 步行運動機101 扶手部[0028]102 上部水平框架 103 縱向框架[0029]104 前部支腳部105 后部支腳部[0030]106 下部水平框架 107 懸掛框架[0031]108 懸掛水平框架 109 連接框架[0032]120 步行 帶121 滾筒(前側(cè)、驅(qū)動側(cè))[0033]122 減速齒輪123 齒輪[0034]124 旋轉(zhuǎn)軸125 蝸輪[0035]126 蝸桿127 電動機旋轉(zhuǎn)軸[0036]128 驅(qū)動電動機130 滾筒(后側(cè)、從動側(cè))[0037]140 操作盤150 限制機構(gòu)[0038]200 控制部201 整流部[0039]202 PWM控制部203 半導(dǎo)體開關(guān)元件[0040]203a 半導(dǎo)體開關(guān)元件 203b 半導(dǎo)體開關(guān)元件[0041]204 二極管205 CPU[0042]206 反相器207 半橋門極驅(qū)動器[0043]208 過電流防止電路 209 加法器[0044]210 速度計(速度檢測傳感器)具體實施方式
[0045][第一實施方式][0046]以下，根據(jù)附圖對本實用新型的第一實施方式涉及的步行運動機100進行說明。[0047]以下，為了便于說明而使用圖2、圖3的紙面中箭頭所示的前后方向、左右方向、上下方向?qū)ρb置進行說明。這些方向與由站在步行運動機100上的使用者U觀察到的前后方向、左右方向、上下方向一致。[0048]圖1表示本實施方式涉及的步行運動機100的整體立體圖，圖2表示步行運動機100的王視圖，圖3表不步彳丁運動機100的側(cè)視圖。[0049]如這些圖所示，該步行運動機100具有主體框架(詳細來說是后述的下部水平框架106等)、驅(qū)動機構(gòu)(詳細來說是后述的驅(qū)動電動機128等)、扶手部101以及操作盤140,其中，主體框架在其長度方向的前后端部上以旋轉(zhuǎn)自如的方式轉(zhuǎn)動支承(pivotallysupport)有滾筒121 (前側(cè))和滾筒130 (后側(cè))，并且，在該滾筒121與滾筒130之間纏繞有環(huán)狀的步行帶(walking belt) 120;驅(qū)動機構(gòu)在主體框架上從前方側(cè)朝向后方側(cè)輸送步行帶120 ;扶手部101設(shè)置于主體框架的前部；操作盤140設(shè)置于扶手部101 (詳細來說是如后述那樣與扶手部101呈一體地構(gòu)成的上部水平框架102的中央部附近位置)。[0050]在該步行運動機100中，運動者(使用者)U雙腳站在步行帶120上進行朝向前側(cè)步行的運動。該情況下，通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動步行帶120從前方側(cè)朝向后方側(cè)(即，與使用者U的步行方向為相反的方向)移動。該步行帶120的寬度形成為比使用者的肩寬寬從而不會對步行造成障礙。[0051]主體框架由上部水平框架102、縱向框架103、左右一對的下部水平框架106、左右一對的前部支腳部104和左右一對的后部支腳部105、連接框架109、以及懸掛框架107和懸掛水平框架108構(gòu)成，其中，上部水平框架102設(shè)置于使用者的腹部周圍且呈U字形；縱向框架103在左右分別豎立設(shè)置有一個以便支承上部水平框架102 ;左右一對的下部水平框架106支承縱向框架103，并且在其前后端部上將滾筒121 (前側(cè))和滾筒130 (后側(cè))以旋轉(zhuǎn)自如的方式加以保持；左右一對的前部支腳部104和左右一對的后部支腳部105安裝在下部水平框架106上，并且，左右一對的后部支腳部105的高度低于左右一對的前部支腳部104 ;連接框架109將左右一對的前部支腳部104加以連接；懸掛框架107和懸掛水平框架108將驅(qū)動機構(gòu)以懸掛的方式加以支承。[0052]如圖3所示，在該步行運動機100中，安裝于下部水平框架106上的、作為支承部件的前部支腳部104和后部支腳部105被形成為后部支腳部105的高度低于前部支腳部104的高度。由于是這樣的構(gòu)成，因此，主體框架的前部的位置高于后部的位置，從而將主體框架配置成急傾斜狀(陡直傾斜狀)。從充分確保安全性的方面來看，圖3所示的角度Θ優(yōu)選為20度 25度。[0053]關(guān)于該角度Θ，例如也可以通過將前部支腳部104相對于下部水平框架106的安裝位置在上下方向上進行調(diào)整，從而能夠根據(jù)使用者U的體力和/或年齡等來改變該角度Θ O[0054]上部水平框架102的左右兩端構(gòu)成扶手部101，并且，例如在上部水平框架102上纏繞有防滑的材料。另外，在構(gòu)成扶手部101的上部水平框架102的中央部附近位置處設(shè)有操作盤140。該操作盤140由使用該步行運動機100進行運動的使用者U進行操作、或者對使用者U顯示信息。該操作盤140的安裝位置并未被限定，只要是使用該步行運動機100的使用者U能夠容易地進行操作或者查看信息的位置即可。[0055]在該操作盤140上，至少設(shè)有使利用驅(qū)動機構(gòu)進行的步行帶120的驅(qū)動開始的驅(qū)動開始用開關(guān)和使步行帶120的驅(qū)動停止的驅(qū)動停止用開關(guān)。進而，優(yōu)選設(shè)有用于改變步行帶120的速度的開關(guān)。作為在該操作盤140中顯示的信息，例如顯示從運動開始起所經(jīng)過的時間、或者運動開始時所設(shè)定時間的剩余時間。另外，也可以在該操作盤140中顯示在步行帶120上的步行量(步行距離)、或者顯示通過將步行量(步行距離)換算成高度方向上的距離而得到的高度方向上的移動量。S卩，在該步行運動機100中，使用者U是在上坡路上步行，因此，相當于使用者U是在進行爬樓梯或者爬山路的運動。因此，例如也可以顯示為到達東京晴空塔(Tokyo Skytree)的高度600m處、到達富士山的海拔3700m處等的信肩、O[0056]參照圖4對該步行運動機100的驅(qū)動機構(gòu)進行說明。[0057]該驅(qū)動機構(gòu)具備:驅(qū)動電動機128，其從市電接收電力的供給進行旋轉(zhuǎn)；蝸桿126，其以軸心一致的方式與驅(qū)動電動機128的電動機旋轉(zhuǎn)軸127連接；蝸輪125，其與蝸桿126嚙合；齒輪123，其通過旋轉(zhuǎn)軸124以軸心一致的方式與蝸輪125連接；以及減速齒輪122，其被設(shè)置為與齒輪123嚙合。減速齒輪122與前側(cè)的滾筒121以旋轉(zhuǎn)軸一致的方式連接。在該前側(cè)的滾筒121 (驅(qū)動側(cè))與后側(cè)的滾筒130 (從動側(cè))之間纏繞有環(huán)狀的步行帶120。即，在該步行運動機100中，作為傳遞機構(gòu)而設(shè)有由蝸桿126和蝸輪125構(gòu)成的蝸輪蝸桿部，其中，驅(qū)動電動機128的旋轉(zhuǎn)力被輸入到蝸桿126中，蝸輪125向步行帶120輸出旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。[0058]進而，在該步行運動機100中設(shè)有限制機構(gòu)150，該限制機構(gòu)150限制發(fā)生下述情況，即，當使用者U在步行帶120上步行時，步行帶120朝向后方側(cè)移動由驅(qū)動電動機128產(chǎn)生的驅(qū)動量以上的距離。上述蝸輪蝸桿部被構(gòu)成為作為該限制機構(gòu)150進行動作。以下對此詳細地進行說明。[0059]由蝸桿126和蝸輪125構(gòu)成的蝸輪蝸桿部具有很難由輸出軸(蝸輪125的旋轉(zhuǎn)軸)使輸入軸(蝸桿126的旋轉(zhuǎn)軸)旋轉(zhuǎn)這樣的特性(旋轉(zhuǎn)阻力大這樣的特性)?？梢詫⒃撎匦越忉尀槲佪單仐U部的制動功能。[0060](理論上來說)當摩擦角大于蝸桿126的導(dǎo)程角(螺旋角)時能夠?qū)崿F(xiàn)該制動功能。雖然摩擦角根據(jù)潤滑狀況或表面粗糙度等而變動從而無法準確地求出，但是，已知在大多數(shù)情況下，當該導(dǎo)程角大于10度時蝸桿126會滑脫出去。即，為了實現(xiàn)制動功能，需要將蝸桿126的導(dǎo)程角設(shè)在10度以下，在本實施方式涉及的步行運動機100中，也將蝸桿126的導(dǎo)程角設(shè)在10度以下。[0061]由于是如上述那樣設(shè)定了蝸桿126的導(dǎo)程角，因而下述情況被限制，即，當使用者U在步行帶120上步行時，步行帶120朝向后方側(cè)移動超過由驅(qū)動電動機128產(chǎn)生的驅(qū)動量的距離。[0062]另外，關(guān)于上述驅(qū)動電動機128，當由該驅(qū)動電動機128向前側(cè)的滾筒121供給了旋轉(zhuǎn)力的情況下使用者U在步行帶120上步行時，該驅(qū)動電動機128朝向后側(cè)輸送步行帶120。此時，也存在超過驅(qū)動電動機128的旋轉(zhuǎn)力的力經(jīng)由步行帶120施加在驅(qū)動電動機128上的情況。如此由使用者U施加在驅(qū)動電動機128上的力，作為驅(qū)動電動機128的再生作用而產(chǎn)生電力。這樣的驅(qū)動電動機128的再生作用對于使用者U來說成為負荷，從而作為制動器發(fā)揮作用。[0063]圖5表示使用者U站在該步行運動機100的步行帶120上進行步行的狀態(tài)。[0064]這樣，使用者U雙腳站在步行帶120上，并且操作設(shè)置在操作盤140上的、使步行帶120開始驅(qū)動的開始驅(qū)動用開關(guān)，從而從前側(cè)朝向后側(cè)輸送步行帶120。[0065]使用者U與步行帶120的移動相配合地進行步行。此時，由于步行帶120是傾斜的，因而相當于在上坡路上步行(爬坡)。因此，(I)與步行帶120平坦地設(shè)置的情況相比能夠增大運動量。進而，當使用者U在步行帶120上步行時，(2)限制步行帶120朝向后方側(cè)移動超過由驅(qū)動電動機128產(chǎn)生的驅(qū)動量的距離的限制力(蝸輪蝸桿部的制動功能)發(fā)揮作用，或者，(3)當步行帶120欲朝向后方側(cè)移動超過由驅(qū)動電動機128產(chǎn)生的驅(qū)動量的距離時，驅(qū)動電動機128的再生動作發(fā)揮作用。在上述(I) (3)的任一種情況下，均使使用者U的運動量增加。[0066]這樣，由于無需加快步行帶120的步行速度便可增大運動量，因此，在不產(chǎn)生振動或噪音的方面較為理想。另外，在即使在短時間內(nèi)也能夠增大運動量的方面較為理想。另夕卜，由于步行運動機100是賦予像爬坡這樣的運動的裝置，因此，具有下述那樣的優(yōu)點，即，能夠縮短成為步行面的步行帶120的前后長度，進而，與現(xiàn)有的跑步機相比能夠盡可能地縮短主體框架的前后長度。[0067][第二實施方式][0068]接下來，根據(jù)附圖對本實用新型的第二實施方式涉及的步行運動機100進行說明。[0069]圖6、圖7表示第二實施方式涉及的步行運動機100。該步行運動機100具有與圖1所示的第一實施方式的步行運動機大致相同的構(gòu)成。但是，在限制機構(gòu)150的構(gòu)成上較大地不同，其中，限制機構(gòu)150限制步行帶120朝向后方側(cè)移動超過由驅(qū)動電動機128產(chǎn)生的驅(qū)動量的距離。[0070]在第二實施方式的步行運動機100中，也是當由驅(qū)動電動機128向前側(cè)的滾筒121供給了旋轉(zhuǎn)力的情況下使用者U在步行帶120上步行時，朝向后側(cè)輸送步行帶120。[0071]如圖7所示，作為步行運動機100的驅(qū)動機構(gòu)，在左側(cè)的下部水平框架106的內(nèi)側(cè)安裝有驅(qū)動電動機128,該驅(qū)動電動機128從市電接收電力的供給進行旋轉(zhuǎn)。該驅(qū)動電動機128的電動機旋轉(zhuǎn)軸127朝向前后方向，并且，在電動機旋轉(zhuǎn)軸127的前端呈同軸狀地設(shè)有蝸桿126。另一方面，在纏繞有環(huán)狀的步行帶120的、前側(cè)滾筒121的左端側(cè)呈同軸狀地安裝有蝸輪125，該蝸輪125與蝸桿126螺合。[0072]因此，當使驅(qū)動電動機128進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力經(jīng)由蝸桿126、蝸輪125而被傳遞至前側(cè)的滾筒121，由此使前側(cè)的滾筒121旋轉(zhuǎn)，從而使步行帶120從前方朝向后方移動。[0073]此時，也存在通過使用者U的步行而使超過驅(qū)動電動機128的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的力經(jīng)由步行帶120施加在驅(qū)動電動機128上的情況。如此由使用者U施加在驅(qū)動電動機128上的力，作為驅(qū)動電動機128的再生作用而產(chǎn)生電力(產(chǎn)生反電動勢)。這樣的驅(qū)動電動機128的再生作用對于使用者U來說成為負荷，從而作為制動器發(fā)揮作用。在第二實施方式中，將該再生作用作為限制機構(gòu)150進行利用。即，限制機構(gòu)150使用驅(qū)動電動機的反電動勢。[0074]在此，由蝸桿126和蝸輪125構(gòu)成的蝸輪蝸桿部不具備作為限制機構(gòu)150的功能，其中，限制機構(gòu)150限制發(fā)生下述情況，即，當使用者U在步行帶120上步行時，步行帶120朝向后方側(cè)移動超過由驅(qū)動電動機128產(chǎn)生的驅(qū)動量的距離。[0075]另外，上述驅(qū)動電動機128的電動機旋轉(zhuǎn)軸127也朝向后方突出，在該后方突出部分上安裝有速度計(速度檢測傳感器)210，該速度計210檢測電動機旋轉(zhuǎn)軸127的轉(zhuǎn)速、換而言之步行帶120的移動速度。作為該速度計210能夠采用使用了光電傳感器的轉(zhuǎn)速表坐寸ο[0076]但是，第二實施方式的步行運動機中的限制機構(gòu)150與第一實施方式不同，其是通過控制部200利用電的方式來控制驅(qū)動電動機128的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。換而言之，限制機構(gòu)150具備控制部200，該控制部200被構(gòu)成為通過使驅(qū)動電動機128的電源輸入端彼此間短路，從而使驅(qū)動電動機128中產(chǎn)生的反電動勢作為對驅(qū)動電動機128的制動力發(fā)揮作用，進而，控制部200對于使驅(qū)動電動機128的電源輸入端彼此間短路的時間進行控制。[0077]該限制機構(gòu)150配置在左側(cè)的下部水平框架106的內(nèi)部且驅(qū)動電動機128的后側(cè)。[0078]圖8是限制機構(gòu)150的框圖。[0079]如圖8所示，控制部200由整流部201和PWM控制部202構(gòu)成，其中，整流部201將從外部供給的市電(交流)轉(zhuǎn)換成直流并供給至驅(qū)動電動機128，PWM控制部202根據(jù)PWM脈沖信號(Pulse WidthModulation Pulse Signal)來控制驅(qū)動電動機128的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。[0080]整流部201通過將二極管204橋接(bridge connection)而構(gòu)成。[0081]PWM控制部202具有:M0S_FET (金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)等的半導(dǎo)體開關(guān)元件203、將PWM脈沖信號的脈沖寬度變更為所希望的寬度的CPU (central processingunit、中央處理器)205、以及將該PWM脈沖信號反相的反相器(inverter) 206。此外，PWM控制部202還具備半橋門極驅(qū)動器(half-bridge gate driver) 207和過電流防止電路208。[0082]PWM控制部202以串聯(lián)的方式配置有兩個半導(dǎo)體開關(guān)元件203，并且，將一個半導(dǎo)體開關(guān)元件203a的漏極(drain)側(cè)與驅(qū)動電動機128的正極側(cè)配線(整流部201的正輸出)連接，將半導(dǎo)體開關(guān)元件203a的源極(source)側(cè)與驅(qū)動電動機128的OV側(cè)配線連接。進而，將另一個半導(dǎo)體開關(guān)元件203b的漏極側(cè)與半導(dǎo)體開關(guān)元件203a的源極側(cè)連接，將半導(dǎo)體開關(guān)元件203b的源極側(cè)與整流部201的OV輸出側(cè)連接。CPU205產(chǎn)生用于對驅(qū)動電動機128的旋轉(zhuǎn)力進行PWM控制的PWM脈沖信號，并且能夠改變該PWM脈沖信號的脈沖寬度。來自設(shè)置在驅(qū)動電動機128上的速度計210的信號(即，步行帶120的速度信息)被輸入到CPU205中，當步行帶120的速度低于設(shè)定值時，從CPU205輸出脈沖寬度放大了的PWM脈沖信號，當步行帶120的速度高于設(shè)定值時，從CPU205輸出脈沖寬度縮小了的PWM脈沖信號。[0083]從該CPU205輸出的PWM脈沖信號經(jīng)由半橋門極驅(qū)動器207被輸入到半導(dǎo)體開關(guān)元件203b的門極(gate),由此通過將半導(dǎo)體開關(guān)元件203b加以切換(switching),使附加在驅(qū)動電動機128上的電壓(驅(qū)動電動機128的電源輸入端之間的電壓)發(fā)生變化，從而將驅(qū)動電動機128的轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力加以控制。也就是說，PWM脈沖信號作為控制驅(qū)動電動機128的旋轉(zhuǎn)力的信號發(fā)揮作用。[0084]另一方面，從該CPU205輸出的PWM脈沖信號也被輸入到反相器206中，從反相器206輸出的PWM反相脈沖信號經(jīng)由半橋門極驅(qū)動器207被輸入到半導(dǎo)體開關(guān)元件203a的門極。當半導(dǎo)體開關(guān)元件203a的門極成為High(= I)時，驅(qū)動電動機128的電源輸入端成為短路狀態(tài)。當欲使呈短路狀態(tài)的驅(qū)動電動機128旋轉(zhuǎn)時，在該驅(qū)動電動機128中產(chǎn)生反電動勢，由此成為驅(qū)動電動機128的電動機旋轉(zhuǎn)軸127不易旋轉(zhuǎn)的狀況,從而相對于步行帶120發(fā)揮制動作用。也就是說，PWM反相脈沖信號是使PWM脈沖信號反相后的信號，并且作為對驅(qū)動電動機128進行制動控制的信號發(fā)揮作用。[0085]另外，當來自CPU205的PWM脈沖信號全部為Low(例如，雖然被供給了市電但并未按下啟動按鈕，從而并未輸出驅(qū)動步行帶的指令的狀態(tài))時，PWM脈沖信號在反相器206中被反相，并且作為PWM反相脈沖信號而被輸出。由于該PWM反相脈沖信號全部成為High，因此，驅(qū)動電動機128不會根據(jù)所輸出的PWM反相脈沖信號進行空轉(zhuǎn)。[0086]也就是說，無論是在步行帶停止時還是步行帶被驅(qū)動時，當驅(qū)動電動機128未進行驅(qū)動時，均成為制動功能相對于步行帶120發(fā)揮作用的狀況。[0087]進而，第二實施方式的步行運動機中的限制機構(gòu)150具備過電流防止電路208，該過電流防止電路208防止在驅(qū)動電動機128中流動過電流。[0088]具體地說，過電流防止電路208與從半導(dǎo)體開關(guān)元件203b的源極側(cè)分岔出的配線連接，該過電流防止電路208對驅(qū)動電動機128進行驅(qū)動時的電流值進行監(jiān)視。當驅(qū)動電動機128進行驅(qū)動時的電流值超過了規(guī)定值時，過電流防止電路208輸出Low( = O)(當未檢測到過電流時輸出High (= I))。過電流防止電路208的輸出和從CPU205輸出的PWM脈沖信號在設(shè)置于反相器206的輸入側(cè)的加法器209中被進行“與”處理(AND processing),并且，其處理結(jié)果被輸入到反相器206和半橋門極驅(qū)動器207中。[0089]對于使用上述限制機構(gòu)150對驅(qū)動電動機128的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力進行控制的方法、換而言之限制機構(gòu)150的制動功能進行敘述。[0090]首先，與第一實施方式同樣地操作設(shè)置在操作盤140上的、使步行帶120開始驅(qū)動的驅(qū)動開始用開關(guān)，從而從前側(cè)朝向后側(cè)輸送步行帶120。然后，使用者U與步行帶120的移動相配合地進行步行(參照圖5)。[0091]此時，由于步行帶120是傾斜的，因而相當于在上坡路上步行(爬坡)。在使用者U進行步行時，當步行帶120的移動速度從設(shè)定值偏離一定值以上時，限制機構(gòu)150進行動作而改變驅(qū)動電動機128的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力(換而言之是轉(zhuǎn)速)。[0092]具體地說，PWM控制部202的CPU205輸出用于將步行帶120的移動速度控制為設(shè)定值(例如3.0km/h)的PWM脈沖信號，該PWM脈沖信號經(jīng)由半橋門極驅(qū)動器207被輸入到半導(dǎo)體開關(guān)元件203b的門極，由此將半導(dǎo)體開關(guān)元件203b加以切換。通過該PWM控制而使步行帶120的移動速度維持為設(shè)定值。[0093]但是，當變?yōu)橛捎谑褂谜遀的步行而步行帶120的移動速度變慢(例如2.8km/h)的狀況時，通過速度計210來測量步行帶120的移動速度(變慢后的移動速度)，并將實際測量的速度輸入到CPU205中。CPU205輸出PWM脈沖信號，該PWM脈沖信號經(jīng)由半橋門極驅(qū)動器207被輸入到半導(dǎo)體開關(guān)元件203b的門極，由此將半導(dǎo)體開關(guān)元件203b加以切換，其中，從CPU205輸出的PWM脈沖信號的脈沖寬度擴大了與使步行帶120的移動速度變快并恢復(fù)至設(shè)定速度所需脈沖寬度相對應(yīng)的寬度。此時，控制電流(加速電流)如圖8的點劃線所示那樣流動。通過該PWM控制，將來自整流部201的輸出控制為規(guī)定電壓并供給至驅(qū)動電動機128，從而使步行帶120的移動速度維持為設(shè)定值。[0094]另一方面，當變?yōu)橛捎谑褂谜遀的步行而步行帶120的移動速度變快(例如3.2km/h)的狀況時，通過速度計210來測量步行帶120的移動速度(變快后的移動速度)，并將實際測量的速度輸入到CPU205中。CPU205輸出與使步行帶120的移動速度變慢并恢復(fù)至設(shè)定速度(設(shè)定值)所需脈沖寬度相對應(yīng)地將其脈沖寬度縮小了的PWM脈沖信號，該PWM脈沖信號經(jīng)由半橋門極驅(qū)動器207被輸入到半導(dǎo)體開關(guān)元件203b的門極，從而將半導(dǎo)體開關(guān)元件203b加以切換。[0095]同時,還輸出通過反相器206使PWM脈沖信號反相后的PWM反相脈沖信號，并且，該PWM反相脈沖信號經(jīng)由半橋門極驅(qū)動器207被輸入到半導(dǎo)體開關(guān)元件203a的門極，從而將半導(dǎo)體開關(guān)元件203a加以切換。通過將半導(dǎo)體開關(guān)元件203a切換而使驅(qū)動電動機128成為短路狀態(tài)，當在該狀態(tài)下欲使驅(qū)動電動機128旋轉(zhuǎn)時，在該驅(qū)動電動機128中再生作用發(fā)揮作用(產(chǎn)生反電動勢)。此時，控制電流(制動電流)如圖8的虛線所示那樣流動。該再生作用對于使用者U來說成為負荷，從而作為制動器而對欲使步行帶120快速移動的動作發(fā)揮作用。也就是說，使步行帶120的移動速度恢復(fù)至設(shè)定值。[0096]這樣，通過縮小PWM脈沖信號的脈沖寬度并且放大PWM反相脈沖信號的脈沖寬度從而將下述情況限制，即，當使用者U在步行帶120上步行時，步行帶120朝向后方側(cè)移動超過由驅(qū)動電動機128產(chǎn)生的驅(qū)動量的距離。[0097]另外，在步行帶120的移動速度變慢而輸出脈沖寬度變寬了的PWM脈沖信號時，也輸出通過反相器206而使該PWM脈沖信號反相后的PWM反相脈沖信號，并且,該PWM反相脈沖信號經(jīng)由半橋門極驅(qū)動器207被輸入到半導(dǎo)體開關(guān)元件203a的門極。但是，由于PWM反相脈沖信號的脈沖寬度窄，因此，制動作用幾乎不發(fā)揮作用。[0098]但是，在使驅(qū)動電動機128旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動步行帶120時在驅(qū)動電動機128中流動過電流的情況下，過電流從半導(dǎo)體開關(guān)元件203b的源極側(cè)流入過電流防止電路208中。當通過過電流防止電路208檢測到該過電流時，過電流防止電路208輸出Low( = 0)，該輸出O與從CPU205輸出的PWM脈沖信號在加法器209中被進行“與”處理。由于在PWM脈沖信號為任何脈沖寬度的信號時加法器209的輸出都為輸出0，因此，半導(dǎo)體開關(guān)元件203b成為斷開(OFF)狀態(tài)，半導(dǎo)體開關(guān)元件203a成為接通(ON)狀態(tài)，由此，相對于步行帶120的制動作用持續(xù)發(fā)揮作用。[0099]通過上述限制機構(gòu)150的作用使步行帶120以大致固定的速度進行移動，從而不會產(chǎn)生大的振動或噪音，并且，即使在較短的運動時間內(nèi)也能夠確保有效的運動量。[0100]另外，第二實施方式的其他的構(gòu)成和所發(fā)揮的作用效果與第一實施方式大致相同，因而省略其詳細說明。[0101]應(yīng)該認為以上所公開的實施方式的所有方面均為例示，而不是限制性的內(nèi)容。尤其是在本次所公開的實施方式中未明確公開的事項，例如運轉(zhuǎn)條件或操作條件、各種參數(shù)、結(jié)構(gòu)部件的尺寸、重量、體積等并未超出本領(lǐng)域一般技術(shù)人員通常實施的范圍，而是采用本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員能夠容易想到的值。
權(quán)利要求1.一種步行運動機，其具有: 主體框架，其在長度方向的前后兩端部上以旋轉(zhuǎn)自如的方式轉(zhuǎn)動支承有滾筒，并且在所述滾筒之間纏繞有環(huán)狀的步行帶； 驅(qū)動機構(gòu)，其驅(qū)動所述步行帶從主體框架的前方側(cè)朝向后方側(cè)移動； 扶手部，其設(shè)置于所述主體框架的前部；以及 操作盤，其設(shè)置在所述扶手部上， 所述步行運動機的特征在于，所述主體框架的前部的位置高于后部的位置，從而將主體框架配置成急傾斜狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的步行運動機，其特征在于， 所述驅(qū)動機構(gòu)具有驅(qū)動電動機、傳遞機構(gòu)以及限制機構(gòu)， 所述傳遞機構(gòu)將所述驅(qū)動電動機的驅(qū)動力傳遞至所述步行帶， 所述限制機構(gòu)限制發(fā)生下述情況:當使用者在所述步行帶上步行時，所述步行帶朝向后方側(cè)移動超過由所述驅(qū)動電動機產(chǎn)生的驅(qū)動量的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的步行運動機，其特征在于， 所述傳遞機構(gòu)具有由蝸桿和蝸輪構(gòu)成的蝸輪蝸桿部，其中，所述驅(qū)動電動機的旋轉(zhuǎn)力被輸入到所述蝸桿中，并且所述蝸桿和所述蝸輪嚙合傳動，由此由所述蝸輪輸出旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力而使所述步行帶從主體框架的前方側(cè)朝向后方側(cè)移動， 所述蝸輪蝸桿部被構(gòu)成為作為所述限制機構(gòu)進行動作。
4.如權(quán)利要求2所述的步行運動機，其特征在于，所述限制機構(gòu)使用所述驅(qū)動電動機的反電動勢。
5.如權(quán)利要求4所述的步行運動機，其特征在于， 所述限制機構(gòu)具備控制部，其中，所述控制部被構(gòu)成為:通過使所述驅(qū)動電動機的電源輸入端彼此間短路從而使所述反電動勢作為相對于所述驅(qū)動電動機的制動力發(fā)揮作用，并且，所述控制部控制所述驅(qū)動電動機的電源輸入端彼此間短路的時間。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項所述的步行運動機，其特征在于，在主體框架的前部設(shè)有支承部件，從而使所述主體框架配置成急傾斜狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求1 5中任一項所述的步行運動機，其特征在于， 在所述操作盤中顯示有通過對所述步行帶上的步行量加以換算而得到的高度方向上的移動量。
專利摘要本實用新型提供的步行運動機不會產(chǎn)生大的振動或噪音，并且能夠在較短的運動時間內(nèi)確保有效的運動量；步行運動機(100)具備使用者站在上面進行步行的步行帶(120)、使用者雙手把持的扶手部(101)、使用者對開關(guān)等進行操作的操作盤(140)、以及驅(qū)動步行帶(120)的驅(qū)動機構(gòu)；步行帶(120)通過由蝸桿使蝸輪旋轉(zhuǎn)而進行移動，其中，蝸桿通過驅(qū)動電動機而進行旋轉(zhuǎn)，蝸輪與滾筒相連接；通過蝸輪蝸桿部的制動功能而使制動力相對于步行帶(120)發(fā)揮作用。
文檔編號A63B22/02GK202961668SQ20122066454
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者沼田康一, 三原輝男, 張震海, 清水新策 申請人:大東電機工業(yè)株式會社