樓梯的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種樓梯機(jī)，其包含有：一架體，具有一出入空間；一傳動裝置，具有一第一傳動輪、一第二傳動輪及一傳動帶；一樓梯裝置，具有若干梯級機(jī)構(gòu)，梯級機(jī)構(gòu)等間地設(shè)于傳動帶，且各梯級機(jī)構(gòu)具有一踏板；一阻力裝置，具有一飛輪及一電控阻力機(jī)構(gòu)；一鎖定機(jī)構(gòu)，設(shè)于架體，能限制并停止阻力裝置的飛輪轉(zhuǎn)動；一觸發(fā)元件，設(shè)于架體靠近出入空間且使用者或旁人能輕易接近的一預(yù)定位置，能被觸發(fā)而提供一第一訊號；一控制系統(tǒng)，設(shè)于架體，并與阻力裝置、觸發(fā)元件及鎖定機(jī)構(gòu)電連接；控制系統(tǒng)能回應(yīng)第一訊號，控制阻力裝置及鎖定機(jī)構(gòu)。本發(fā)明不僅可由使用者控制停止，也能由旁人通過觸發(fā)觸發(fā)元件來停止樓梯機(jī)的運轉(zhuǎn)，并且踏板可被控制定止在一容易讓使用者登上或退出樓梯機(jī)的姿態(tài)。
【專利說明】樓梯機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明與運動器材有關(guān)，特別是指一種具有鎖定機(jī)構(gòu)的樓梯機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，樓梯機(jī)的運轉(zhuǎn)不是由器材主動發(fā)起，而是由使用者的體重驅(qū)動，換言之，當(dāng)使用者登上樓梯機(jī)，樓梯機(jī)梯級機(jī)構(gòu)的踏板承受體重負(fù)載，體重負(fù)載的斜向分量便會使傳動裝置開始運轉(zhuǎn)。習(xí)知樓梯機(jī)還可能配置有發(fā)電裝置、控制界面、飛輪及ECB(EddyCurrent Brake)阻力裝置與傳動裝置連接，當(dāng)傳動裝置開始運轉(zhuǎn)時，一并使發(fā)電系統(tǒng)開始發(fā)電，進(jìn)而啟動控制界面，使用者可以通過控制界面操作ECB阻力裝置來調(diào)整運動難度。此類樓梯機(jī)無論是處于使用或閑置狀態(tài)，梯級機(jī)構(gòu)通常無法停止不動，一旦將負(fù)載施加于其上，梯級機(jī)構(gòu)便會開始下滑，對于使用者而言較不安全，例如，一個不熟悉樓梯機(jī)的使用者，可能在一登上樓梯機(jī)時，被開始滑動的梯級機(jī)構(gòu)所驚嚇；對于一個慣于使用樓梯機(jī)的使用者，可能在激烈運動時不慎超出自身負(fù)荷，梯級機(jī)構(gòu)又無法緊急停止而發(fā)生意外。
[0003]基于安全及實用性考慮，美國專利第4，687，195號揭示了一種機(jī)械式速度控制裝置，該速度控制裝置主要包含樓梯機(jī)側(cè)面的連桿、與驅(qū)動軸相連并且可位移的煞車鼓以及與煞車鼓配合的制動瓦，使用者可拉動連桿來移動煞車鼓，進(jìn)而控制煞車鼓與制動瓦的接觸面積，由此控制傳動裝置傳動軸的旋轉(zhuǎn)難易度，當(dāng)煞車鼓完全與制動瓦接觸時，傳動軸就無法旋轉(zhuǎn)，此時，即使使用者站在踏板上，傳動裝置也無法運轉(zhuǎn)，以此達(dá)到鎖定樓梯機(jī)梯級機(jī)構(gòu)的效果。然而，此種裝置的缺點在于使用者可能在運動中不慎踢到連桿，造成使用者在沒有被預(yù)先通知的情況下，梯級機(jī)構(gòu)滑動速度就突然改變而導(dǎo)致意外，并且，此種裝置無法提供從高速中緊急停止的功能，舉例而言，若一不熟悉樓梯機(jī)的使用者在運動中產(chǎn)生不適，以美國專利第4，687，195號所揭示的樓梯機(jī)，無論是使用者本身或周圍的人都無法采取安全的救援動作，若在高速中強行由使用者或使用者以外的人拉動連桿，因為慣性定律，使用者可能會發(fā)生嚴(yán)重意外。此外，此種裝置也無法完全保證每個使用者要登上樓梯機(jī)時，梯級機(jī)構(gòu)都是固定無法滑動的。
[0004]基于上述問題，美國專利第4，927，136號揭示了一種電磁式速度控制裝置，作法是在傳動裝置上加裝一套與傳動軸相連的電磁阻力機(jī)構(gòu)，電磁式阻力機(jī)構(gòu)具有一旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸由電磁阻力單元的輸出軸與飛輪同軸固接而組成，傳動裝置的傳動軸則通過皮帶與若干皮帶輪與旋轉(zhuǎn)軸的一端連接。當(dāng)使用者想要結(jié)束運動時，需要先往上靠近位于機(jī)臺上側(cè)的控制界面并按下控制界面上的停止鈕，此時電磁阻力單元會逐漸鎖定輸出軸，最后使得旋轉(zhuǎn)軸難以旋轉(zhuǎn)，換言之，是通過限制飛輪使得傳動裝置無法運轉(zhuǎn)。然而，當(dāng)使用者處于激烈運動狀態(tài)，通常來說，此時使用者會在踏板上高速跑動，一旦身體無法負(fù)荷、無法勉強自己再加速到更高的速度以克服高速滑下的踏板時，也就是使用者自己已經(jīng)沒有能力觸及控制界面來啟動樓梯機(jī)的停止程序，此時，旁人即使想伸出援手去啟動控制界面上的鎖定功能也會因為樓梯機(jī)的高度而難以做到，因此美國專利第4，927，136號同樣沒有解決使用者本身或旁人在危急時無法救援的問題。
[0005]美國專利第4，927，136號同時也揭示了可在旋轉(zhuǎn)軸上安裝感測元件或在皮帶上安裝張力感測元件，以此判斷樓梯機(jī)上是否有使用者，如果判斷沒有使用者，感測元件則回傳訊號給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制電磁阻力單元鎖定輸出軸，使得梯級機(jī)構(gòu)處于鎖定狀態(tài)，用意在于讓下一位使用者可以安定地登上樓梯機(jī)。當(dāng)使用者準(zhǔn)備開始運動時，需要先登上較高的踏板并在控制界面上按下解鎖鈕，命令控制系統(tǒng)控制電磁阻力單元松開輸出軸，踏板才會開始滑動。
[0006]然而，無論是習(xí)知或所述美國專利所揭示的樓梯機(jī)，都沒有在停止程序中針對梯級機(jī)構(gòu)的姿態(tài)進(jìn)行控制，也就是同一臺樓梯機(jī)在每次停止時，梯級機(jī)構(gòu)的踏板相對于地面的姿態(tài)都是隨機(jī)變化的，若踏板的姿態(tài)不恰當(dāng)，例如概呈水平的踏板當(dāng)中最低的一階仍距離地面一段高度，可能導(dǎo)致樓梯機(jī)上的使用者不容易回到地面，也會導(dǎo)致下一位使用者需要多花費一些氣力才能登上樓梯機(jī)，因而造成使用不方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有鎖定裝置的樓梯機(jī)，可讓使用者本身或旁人在需要時停止樓梯機(jī)運轉(zhuǎn)。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供一種在停止運轉(zhuǎn)過程中具有梯級機(jī)構(gòu)姿態(tài)控制功能的樓梯機(jī)，其可在停止程序即將結(jié)束時，進(jìn)一步控制梯級機(jī)構(gòu)相對于地面的姿態(tài)，使得當(dāng)前使用者容易回到地面，也使得下一位使用可輕松地登上樓梯機(jī)。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提供的一種樓梯機(jī)，其特征在于包含有:一架體，用于設(shè)置于一平面，并具有一出入空間；一傳動裝置，具有一第一傳動輪、一第二傳動輪及一傳動帶，所述第一及第二傳動輪大致以水平軸向樞設(shè)于所述架體，所述傳動帶套繞于所述第一傳動輪及所述第二傳動輪；一樓梯裝置，具有若干梯級機(jī)構(gòu)，所述梯級機(jī)構(gòu)等間地設(shè)于所述傳動帶，且各所述梯級機(jī)構(gòu)具有一踏板；一阻力裝置，具有一飛輪及一電控阻力機(jī)構(gòu)，所述飛輪樞設(shè)于所述架體且與所述傳動裝置連接，所述電控阻力機(jī)構(gòu)設(shè)于所述架體，能施加預(yù)定阻力于所述飛輪；一鎖定機(jī)構(gòu)，設(shè)于所述架體，能限制并停止所述阻力裝置的所述飛輪轉(zhuǎn)動；一觸發(fā)元件，設(shè)于所述架體靠近所述出入空間且使用者或旁人能輕易接近的一預(yù)定位置，能被觸發(fā)而提供一第一訊號；一控制系統(tǒng)，設(shè)于所述架體，并與所述阻力裝置、所述觸發(fā)元件及所述鎖定機(jī)構(gòu)電連接；所述控制系統(tǒng)能回應(yīng)所述第一訊號，控制所述阻力裝置及所述鎖定機(jī)構(gòu)。
[0010]上述本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述觸發(fā)元件位于所述出入空間。
[0011]所述觸發(fā)元件位于所述出入空間接近所述平面的位置。
[0012]所述鎖定機(jī)構(gòu)為一電磁機(jī)械煞車器，與所述阻力裝置的所述飛輪同軸相接，當(dāng)所述電磁機(jī)械煞車器接收電源時，即松開飛輪；當(dāng)所述電磁機(jī)械煞車器斷電時，即限制所述飛輪旋轉(zhuǎn)。
[0013]所述樓梯機(jī)還包含有一感應(yīng)裝置，與所述控制系統(tǒng)電連接，當(dāng)所述樓梯裝置相對于所述架體處于一預(yù)定姿態(tài)時，所述感應(yīng)裝置提供一第二訊號，所述控制系統(tǒng)能回應(yīng)所述第二訊號，控制所述鎖定機(jī)構(gòu)。
[0014]本發(fā)明還提供了另一技術(shù)方案:一種樓梯機(jī)，其特征在于包含有:一架體，用于設(shè)置于一平面，并具有一出入空間；一傳動裝置，具有一第一傳動輪、一第二傳動輪及一傳動帶，所述第一及第二傳動輪大致以水平軸向樞設(shè)于所述架體，所述傳動帶套繞于所述第一傳動輪及所述第二傳動輪；一樓梯裝置，具有若干梯級機(jī)構(gòu)，所述梯級機(jī)構(gòu)等間地設(shè)于所述傳動帶，且各所述梯級機(jī)構(gòu)具有一踏板；一阻力裝置，具有一飛輪及一電控阻力機(jī)構(gòu)，所述飛輪樞設(shè)于所述架體且與所述傳動裝置連接，所述電控阻力機(jī)構(gòu)設(shè)于所述架體，能施加預(yù)定阻力于所述飛輪；一鎖定機(jī)構(gòu)，設(shè)于所述架體，能限制并停止所述阻力裝置的所述飛輪轉(zhuǎn)動；一感應(yīng)裝置，設(shè)于所述架體與樓梯裝置之間，當(dāng)所述樓梯裝置處于一預(yù)定姿態(tài)，所述感應(yīng)裝置發(fā)出一訊號；一控制系統(tǒng)，設(shè)于所述架體，并與所述阻力裝置、所述鎖定機(jī)構(gòu)、所述感應(yīng)裝置電連接；所述控制系統(tǒng)能回應(yīng)所述訊號，控制所述鎖定機(jī)構(gòu)。
[0015]其中，所述感應(yīng)裝置具有一感應(yīng)元件及若干感應(yīng)部位，各所述感應(yīng)部位設(shè)于所述樓梯裝置的各所述梯級機(jī)構(gòu)，并且各所述感應(yīng)部位等間地設(shè)置于所述傳動帶，當(dāng)所述感應(yīng)元件監(jiān)測到所述感應(yīng)部位，即傳送所述訊號給所述控制系統(tǒng)。
[0016]所述感應(yīng)元件為一電磁式感應(yīng)元件,所述梯級機(jī)構(gòu)的所述感應(yīng)部位由導(dǎo)磁物質(zhì)所構(gòu)成。
[0017]所述鎖定機(jī)構(gòu)為一電磁機(jī)械煞車器，與所述阻力裝置的所述飛輪同軸相接，當(dāng)所述電磁機(jī)械煞車器接收電源時，即松開飛輪；當(dāng)所述電磁機(jī)械煞車器斷電時，即限制所述飛輪旋轉(zhuǎn)。
[0018]所述樓梯機(jī)還包含有一觸發(fā)元件，設(shè)于所述架體靠近所述出入空間且使用者或旁人能輕易接近的一預(yù)定位置，并與所述控制系統(tǒng)電連接；當(dāng)所述使用者或旁人觸發(fā)所述觸發(fā)元件，所述控制系統(tǒng)回應(yīng)所述觸發(fā)元件所發(fā)出的一訊號，控制所述阻力裝置，且當(dāng)所述樓梯裝置處于所述預(yù)定位置，所述控制系統(tǒng)回應(yīng)所述感應(yīng)元件發(fā)出的所述訊號，控制所述鎖定機(jī)構(gòu)。
[0019]采用上述技術(shù)方案，使用者在運動過程中可由自己及/或旁人來啟動觸發(fā)元件而停止樓梯機(jī)運轉(zhuǎn)，并且，當(dāng)樓梯機(jī)即將停止運轉(zhuǎn)，且梯級機(jī)構(gòu)的姿態(tài)處于一預(yù)定姿態(tài)時，樓梯裝置才會被鎖定，如此一來，無論是樓梯機(jī)上的使用者要回到地面，或者是下一位使用者要登上樓梯機(jī)，都可以輕松、安全地完成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明一較佳實施例的立體圖；
[0021]圖2是本發(fā)明一較佳實施例對應(yīng)于圖1僅取除殼罩及樓梯裝置的立體圖；
[0022]圖3是本發(fā)明一較佳實施例的傳動裝置、阻力裝置、及鎖定裝置的立體圖；
[0023]圖4是本發(fā)明一較佳實施例中對應(yīng)于圖1取除殼罩及扶手的左視圖；
[0024]圖5是本發(fā)明一較佳實施例中梯級機(jī)構(gòu)的零件的立體分解圖；
[0025]圖6是本發(fā)明一較佳實施例的停止程序流程圖；
[0026]圖7是本發(fā)明一較佳實施例另一待機(jī)狀態(tài)的立體圖。

【具體實施方式】
[0027]下面配合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明之較佳實施例的結(jié)構(gòu)、動作及功效。另外，本說明書中對于機(jī)構(gòu)或其部位在位置描述上采用“前”、“后”、“左”、“右”、“出口”、“入口”、“上”、“下”等，對應(yīng)于使用者在操作本較佳實施例時的空間關(guān)系。
[0028]如圖1?圖3所示，本發(fā)明一較佳實施例的樓梯機(jī)I主要包含一架體10、安裝于架體10的一傳動裝置30、受傳動裝置30帶動的一樓梯裝置20、一控制系統(tǒng)(圖中未示)、與傳動裝置30配合的阻力裝置40及與阻力裝置40配合的一鎖定機(jī)構(gòu)50。
[0029]如圖2所示(相對于圖1，為了清楚地顯示本較佳實施例的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，圖2未顯示殼罩及樓梯裝置20),架體10主要具有一底座11、一支柱12、一支架13、左、右第一扶手14、左、右第二扶手15、及一儀表桿16。架體10通過底座11設(shè)置于一平面(例如地面)，底座11大致為一開口向后的U形結(jié)構(gòu)，U形開口端及其向上延伸的空間形成一出入空間R1。支柱12固接于底座11前端，并朝前、朝上延伸。支架13則主要包含有左、右第一支撐桿131、132，左、右第二支撐桿133、134及一框架135，且左、右第一支撐桿131、132相對于左、右第二支撐桿133、134而言長度較短，其中，左、右第一支撐桿131、132分別在出入空間Rl的兩側(cè)垂直地固接于底座11，左、右第二支撐桿133、134則垂直地固接于底座11的中間部位，框架135則固接于左、右第一支撐桿131、132的頂部、左、右第二支撐桿133、134的頂部、及支柱12，因而形成一從出入空間Rl向前、向上延伸的坡面。架體10還包含有左、右導(dǎo)軌17，分別設(shè)于框架135頂面的左、右兩側(cè)。儀表桿16設(shè)于支柱12的頂端，用于安裝控制界面62及多媒體界面61。左、右第一扶手14的底部固接于底座11,并向后、向上延伸至出入空間Rl之后，轉(zhuǎn)而向前、向上延伸并分別固接于儀表桿16的左、右兩側(cè)。左、右第二扶手15則大致以相同于左、右第一扶手14的延伸方向分別固接于左、右第一扶手14和儀表桿16之間。
[0030]如圖2及圖3所不,傳動裝置30具有一第一傳動軸31、左、右第一傳動輪311、312、一第二傳動軸32、左、右第二傳動輪321、322、左、右傳動帶33、34、若干皮帶輪35及若干皮帶36。其中，第一、第二傳動軸31、32以水平軸向分別樞設(shè)于框架135的前端和后端部位下偵牝并且，第一、第二傳動軸31、32的兩端分別固設(shè)左、右第一傳動輪311、312及左、右第二傳動輪321、322，換言之，第一傳動輪311、312的位置高于第二傳動輪321、322，第二傳動輪321,322比較靠近出入空間R1。左、右傳動帶33、34分別套繞于左第一傳動輪311、左第二傳動輪321及右第一傳動輪312、右第二傳動輪322，在本較佳實施例中，第一、第二傳動輪311、312、321、322采用鏈輪，左、右傳動帶33、34則為鏈條，在其它可能的實施例中，也可能采用其它等效的零件。
[0031]如圖4、圖5所示，樓梯裝置20為若干梯級機(jī)構(gòu)21相接而成，本實施例中，梯級機(jī)構(gòu)21的數(shù)量為八個，各梯級機(jī)構(gòu)21主要具有一支撐桿22、一踏板23及一擋板24，其中，各支撐桿22以平行于地面的方式固設(shè)于左、右傳動帶33、34之間，且各支撐桿22之間的距離相等，踏板23與擋板24鄰近的一端以水平軸向互相嵌合，其中還貫穿一連接桿25，踏板23的另一端則樞接在屬于同一梯級機(jī)構(gòu)20的支撐桿22，擋板24的另一端則樞設(shè)于鄰近梯級機(jī)構(gòu)20的支撐桿22，其中，各支撐桿22的兩端略微突出左、右傳動帶33、34，用于樞設(shè)滾輪26，并且支撐桿22的左端為一感應(yīng)部位53a，詳細(xì)作用容后詳述。當(dāng)使用者由出入空間Rl登上梯級機(jī)構(gòu)21的踏板23時，體重便會通過梯級機(jī)構(gòu)21傳遞到傳動裝置30，從而驅(qū)使樓梯裝置20開始向下滑動，此時，使用者需不斷地往前踩踏下一個滑下來的梯級機(jī)構(gòu)21，以此達(dá)到模擬爬樓梯的運動效果。其中，擋板24除了用來連接及支撐踏板23，還可防止使用者在運動時腳抬的不夠高而被下一個梯級機(jī)構(gòu)21的踏板24所絆倒。此外，當(dāng)梯級機(jī)構(gòu)21繞過第一傳動輪311、312上側(cè)而滑動向下時，各支撐桿22的兩端所樞設(shè)的滾輪26同時進(jìn)入對應(yīng)導(dǎo)軌17內(nèi)，以此提高樓梯裝置20的運轉(zhuǎn)順暢度和踏板23的支撐強度。需要特別說明的是，上述樓梯裝置20的機(jī)構(gòu)構(gòu)成僅是本實施例的實施方式，在其它可能的實施例中，樓梯裝置也可如美國專利第5，769，759號中所揭示的結(jié)構(gòu)，僅具有踏板，而沒有類似于本實施例的擋板，但仍然具有若干梯級機(jī)構(gòu)。顯而易見，在其它可能的實施例中，本【技術(shù)領(lǐng)域】的人士能夠變化出各種形式的樓梯裝置，但共通點應(yīng)是都具有若干梯級機(jī)構(gòu)，且各梯級機(jī)構(gòu)均具有供踩踏的踏板或其均等結(jié)構(gòu)。
[0032]如圖2及圖3所示，阻力裝置40借著若干隔板18設(shè)于架體10，阻力裝置40具有一飛輪41及一電控阻力機(jī)構(gòu)42，飛輪41樞設(shè)于隔板18，通過若干皮帶36及大小不一的皮帶輪35與第一傳動輪311相連，當(dāng)傳動裝置30運轉(zhuǎn)時，通過各皮帶輪35和皮帶36帶動飛輪41旋轉(zhuǎn)，在本較佳實施例中，飛輪41是由皮帶36與皮帶輪35的連接形成三級傳動而帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，然而，皮帶36、皮帶輪35、飛輪41的安排和速比關(guān)系為公知技術(shù)，其它可能實施例中也能因需求不同而采用形式上不同、實質(zhì)精神相同的速比關(guān)系，在此不多贅述。另夕卜，在飛輪41周面的前后兩側(cè)設(shè)有電控阻力機(jī)構(gòu)42，可受控制系統(tǒng)控制而利用電磁效應(yīng)控制飛輪41的旋轉(zhuǎn)速度，本較佳實施例中，電控阻力機(jī)構(gòu)42包含一對電磁鐵421，分別設(shè)于飛輪41的前側(cè)及后側(cè)，各電磁鐵421的右側(cè)設(shè)有一風(fēng)扇422，可在控制飛輪41速度的過程中進(jìn)行散熱。至于電磁鐵421如何影響飛輪的旋轉(zhuǎn)速度以及電磁鐵421的其它等效機(jī)構(gòu)(例如ECB阻力機(jī)構(gòu))均屬于習(xí)知技術(shù)，在此不加以贅述。
[0033]如圖1所示，控制界面61可將樓梯機(jī)I的各項參數(shù)顯示給使用者觀看，如樓梯裝置20的速度SPM(step per minute)、運動時間、運動量等等，當(dāng)使用者雙手握在設(shè)于第二扶手15的心跳握把63上時，控制界面61也可顯示使用者的心跳數(shù)，另外，控制界面61與電控阻力機(jī)構(gòu)42電連接，使用者可在控制界面61上調(diào)整阻力使樓梯機(jī)I可以提供合適的運動強度，此外，控制系統(tǒng)也具有多媒體界面62，例如安裝于控制界面61上方的電視，可讓使用者在運動時觀賞多媒體內(nèi)容，在本較佳實施例中，控制系統(tǒng)還包含了解鎖/鎖定樓梯裝置20的功能，相關(guān)的系統(tǒng)配置及操作方式容后詳述。此外，控制系統(tǒng)還包含了一速度感測單元64，設(shè)于傳動裝置30，用于給控制系統(tǒng)提供一訊號，使得控制系統(tǒng)可經(jīng)由計算而得知當(dāng)前傳動裝置30的速度30，本實施例中采用一轉(zhuǎn)盤式編碼器，主要具有一碼盤與光傳感器(圖中未示)，此為習(xí)知技術(shù)，細(xì)節(jié)不多加贅述。控制系統(tǒng)可通過速度感測單元64及阻力裝置40自動地調(diào)整樓梯裝置20的運轉(zhuǎn)速度，舉例而言，一位體重較輕的使用者與一位體重較重的使用者所能提供給傳動裝置30的斜向負(fù)載不同，如果樓梯機(jī)不具有自動調(diào)整的功能，上述兩位使用者將較難維持在同一速度進(jìn)行運動，如果通過本實施例的控制系統(tǒng)，當(dāng)體重較重的使用者運動時可能容易使得樓梯裝置滑下速度過快，此時，控制系統(tǒng)可自動地控制阻力裝置40，加大出力而減慢速度，讓速度維持在一預(yù)定速度。而在體重較輕的使用者運動時則可減少阻力裝置40的出力，使得樓梯裝置的滑下速度較容易上升至預(yù)定速度，樓梯機(jī)I因此而可以穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。
[0034]如圖3所示，鎖定機(jī)構(gòu)50設(shè)于隔板18，與飛輪41同軸并與控制系統(tǒng)電連接，可受控制系統(tǒng)控制而鎖定飛輪41，使飛輪41無法旋轉(zhuǎn)，相比于阻力機(jī)構(gòu)40在本實施例中主要被應(yīng)用于漸進(jìn)式地調(diào)整飛輪41的旋轉(zhuǎn)速度，鎖定機(jī)構(gòu)50的主要功能在于完全鎖住飛輪41，不讓飛輪41旋轉(zhuǎn)。在本實施例中，鎖定機(jī)構(gòu)50為一電磁機(jī)械煞車器，包含有線圈單元、彈簧、電樞板、固定板、煞車片、及一釋放手把51，其中，煞車片與飛輪41的軸心同軸固接，可與飛輪41 一同旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電磁機(jī)械煞車器沒有接收到電力時，線圈單元無法產(chǎn)生激磁反應(yīng)，電樞板僅受到彈簧的彈力推擠而被壓向固定板，此時，煞車片會被電樞板和固定板咬合，由此，固定飛輪41軸心進(jìn)而限制飛輪41使其無法轉(zhuǎn)動。當(dāng)電磁機(jī)械煞車器通電時，線圈單元產(chǎn)生激磁反應(yīng)，吸引電樞板對抗彈簧的彈力并壓制彈簧，此時，煞車片便會被釋放，飛輪41因此而得以自由轉(zhuǎn)動。此外，若有維修需求時，須在斷電狀態(tài)時解鎖飛輪41，可通過扳動電磁機(jī)械煞車器的釋放手把51，強行將電樞板與固定板松開，使得煞車片與飛輪41可自由轉(zhuǎn)動。由于上述或類似電磁機(jī)械煞車器為習(xí)知技術(shù)且市面上產(chǎn)品眾多，故在此僅作簡略說明，圖中也未詳加展示。
[0035]如圖4所示，觸發(fā)元件52設(shè)于出入空間Rl內(nèi)位于地面的踏墊27內(nèi)，旁人(例如教練)可容易地接近踏墊27，觸發(fā)元件52并與控制系統(tǒng)電連接，當(dāng)觸發(fā)元件52被觸發(fā)時，可為控制系統(tǒng)提供一第一訊號，當(dāng)控制系統(tǒng)接受到該第一訊號，即回應(yīng)第一訊號并開始進(jìn)行一停止程序(容后詳述)，最后命令鎖定機(jī)構(gòu)51鎖住飛輪41，從而達(dá)到限制樓梯裝置20使其無法滑動的效果。在本實施例中，觸發(fā)元件52為一電容式感測元件，設(shè)于出入空間Rl的地面上的一踏墊27內(nèi)，電容式感測元件具有一觸發(fā)范圍，在觸發(fā)范圍內(nèi)可偵測是否有物體(例如人體)接近，舉例而言，當(dāng)使用者或旁人直接踩踏踏墊27或跨越踏墊27都可以將其觸發(fā)。需要特別說明的是，在本實施例中，使用者無法通過觸發(fā)觸發(fā)元件52來解鎖樓梯裝置20，舉例而言，當(dāng)鎖定機(jī)構(gòu)51沒有接受電力時，也就是樓梯機(jī)I處于待機(jī)狀態(tài)時，樓梯裝置20處于鎖定狀態(tài)，此時，當(dāng)一使用者要使用本實施例的樓梯機(jī)1，無論是跨越過踏墊27、或者先踩踏踏墊27再登上樓梯裝置20的踏板23，雖然觸發(fā)元件52被啟動，也發(fā)送訊號給控制系統(tǒng)，但使用者無須擔(dān)心樓梯裝置20是否已解鎖，使用者只有通過控制界面61的解鎖功能才能將樓梯裝置20解鎖并進(jìn)行運動。在運動過程中，若使用者產(chǎn)生不適而需緊急鎖定樓梯裝置20，可以自行啟動控制界面61所提供的停止程序(例如按下STOP鈕(圖中未示))而鎖定樓梯裝置20，若無力觸及控制界面61，也可以由旁人(例如教練)靠近或踩踏踏墊27來啟動觸發(fā)元件52進(jìn)行停止程序而鎖定樓梯裝置20 ;若使用者順利地結(jié)束運動，可以通過啟動控制界面61的停止程序來鎖定樓梯裝置20，萬一一時疏忽，沒有啟動停止程序就退出樓梯裝置20，當(dāng)使用者跨越或踩踏踏墊27時，同樣地，觸發(fā)元件52會發(fā)送訊號通知控制系統(tǒng)進(jìn)行停止程序，換言之，無論使用者有無意識到結(jié)束運動前要鎖定樓梯裝置20，本實施例都可自動地將樓梯裝置20回復(fù)到鎖定狀態(tài)，確保每位使用者要登上樓梯機(jī)時，都可以踩在固定不動的踏板23上，從容地做好準(zhǔn)備才啟動解鎖功能開始進(jìn)行運動。
[0036]本發(fā)明的發(fā)明精神之一在于觸發(fā)元件設(shè)置于架體靠近所述出入空間且使用者及/或旁人可輕易接近的一預(yù)定位置，而且預(yù)定位置不是位于樓梯機(jī)相對于地面的高處，而是通常使用者的身高就可以接近的位置，或者正常的運動模式下可以方便地接觸的地方，舉例而言，如本實施例的踏墊27，或者在其它可能實施例中(圖中未示)，可能將觸發(fā)元件設(shè)于第一扶手14或第二扶手15靠近出入空間Rl的位置，此種實施例可讓使用者即使在超出本身負(fù)荷的情形下，也就是無法靠近控制界面61來啟動控制界面61的鎖定功能，也可以輕易地碰觸第一扶手14或第二扶手15來啟動停止程序。觸發(fā)元件52也可能設(shè)于樓梯機(jī)I的側(cè)邊外殼、第一、第二扶手14、15的中間段等等，因可安裝的位置根據(jù)需求有眾多選擇且都可以具有如上所述的發(fā)明精神，在此不一一列舉。
[0037]本實施例將觸發(fā)元件52設(shè)于出入空間Rl的踏墊27中，正常來說，使用者要登上或退出樓梯機(jī)I時都會經(jīng)過出入空間R1，觸發(fā)元件52設(shè)于此可以有效地發(fā)揮功能，此外，由于觸發(fā)元件52接近地面，當(dāng)要實施緊急救援行動時，旁人可以方便地直接踩踏踏墊27而啟動觸發(fā)元件52進(jìn)而緊急停止樓梯機(jī)I。
[0038]觸發(fā)元件52也有可能采用其它同樣具有近距感測(Proximity sensing)功能的電子元件，例如電阻式、電感式、或光學(xué)式等近距感測元件，或者其它具有感測物體通過功能的裝置，無論是采用感測元件內(nèi)部的參數(shù)因物體接近而改變的裝置，或所發(fā)出的光波、聲波、磁場、或電磁波受到遮斷、改變傳導(dǎo)面積才會觸發(fā)的感測元件均屬此類，舉例而言，在一可能實施例中，將紅外線傳感器(主/被動式)設(shè)于第一或第二扶手靠近出入空間的部位，使用者登上或退出樓梯機(jī)都必定會觸發(fā)紅外線傳感器。當(dāng)然，觸發(fā)元件52也可以采用需要直接接觸(例如:按壓)才能啟動的電子元件。
[0039]如圖4所示，感應(yīng)裝置53也與控制系統(tǒng)電連接，當(dāng)樓梯裝置20相對于架體10處于一預(yù)定姿態(tài)時，就會觸發(fā)感應(yīng)裝置53，由此，在停止程序中，感應(yīng)裝置53可以輔助控制系統(tǒng)判斷何時可以命令鎖定機(jī)構(gòu)51鎖住樓梯裝置20，目的在于使樓梯裝置20停止時，踏板23可以定止在使用者容易登上或走下樓梯機(jī)I的角度。舉例而言，如圖7所示，一梯級機(jī)構(gòu)正準(zhǔn)備繞過左、右第二傳動輪，其所屬的踏板23幾乎垂直于地面，若樓梯裝置20此時被鎖住了，使用者無論是要走下樓梯裝置20或登上樓梯裝置20，都需要克服踏板23加上擋板24這一頗令人為難的高度；對比圖1 (并參考圖4)，圖中所示為感應(yīng)裝置53在停止程序中發(fā)揮功能時，樓梯裝置20被鎖定后的姿態(tài)，其中，最靠近左、右第二傳動輪321、322且位于左、右第二傳動輪321、322上方的踏板23相對于水平面大致為俯角20度，此時，無論使用者要登上或走下樓梯裝置20，僅需將腳抬高相對于圖7大致一半的高度，相對而言較為方便。
[0040]如圖4所示，感應(yīng)裝置53設(shè)于架體10與樓梯裝置20之間，具有一感應(yīng)元件53b及感應(yīng)部位53a,感應(yīng)元件53b在本實施例中為一感應(yīng)型近接感測元件(在傳感器的領(lǐng)域中，或稱“感應(yīng)型近接開關(guān)(Proximity Switch) ”)，以動作原理而言,為一電磁式的感測元件，設(shè)于左第二傳動輪321左側(cè)前下方的架體10，且位置大致對應(yīng)于左傳動帶33的繞轉(zhuǎn)軌跡，感應(yīng)部位53a則位于各梯級機(jī)構(gòu)21的支撐桿22左端且與左傳動帶33連接，本實施例中具有八個感應(yīng)部位53a，且各感應(yīng)部位53a之間的距離相等，以圖4為例，一感應(yīng)部位53a隨著左傳動帶移動到感應(yīng)元件53b的位置，以左側(cè)視圖而言，該感應(yīng)部位53a恰好被感應(yīng)元件53b所遮擋；其中，為配合感應(yīng)元件53b的形式，本實施例中的感應(yīng)部位53a由導(dǎo)磁物質(zhì)所構(gòu)成，即支撐桿22的左端為導(dǎo)磁物質(zhì)，甚至滾輪26也為導(dǎo)磁物質(zhì)所構(gòu)成。當(dāng)樓梯機(jī)運轉(zhuǎn)時，感應(yīng)部位53a會隨著左傳動帶33的運轉(zhuǎn),一個接一個地觸發(fā)感應(yīng)元件53b,每當(dāng)感應(yīng)部位53a進(jìn)入感應(yīng)元件53b的感應(yīng)范圍，感應(yīng)元件53b即被觸發(fā)并回傳一第二訊號給控制系統(tǒng)；停止程序一旦開始，例如位于踏墊27內(nèi)的觸發(fā)元件52被觸發(fā)，且當(dāng)控制系統(tǒng)監(jiān)控到左、右第一傳動輪311、312處于一低轉(zhuǎn)速的狀態(tài)，便會依據(jù)感應(yīng)元件53被觸發(fā)后所回傳的訊號，配合當(dāng)前傳動裝置30的速度，計算在一恰當(dāng)?shù)臅r間點控制鎖定機(jī)構(gòu)51鎖住飛輪41而停止樓梯裝置20運轉(zhuǎn)，并且停止時可以如圖1所示，將各梯級機(jī)構(gòu)21定止于一預(yù)定姿態(tài)，例如本實施例可以控制概呈水平的踏板23中最接近地面的踏板23的姿態(tài)在定止時處于水平正負(fù)20度以內(nèi)。
[0041]大體而言，多數(shù)樓梯機(jī)的踏板與踏板之間的距離都相同，且樓梯裝置為一連串的梯級機(jī)構(gòu)所組成，因此，只要控制其中之一梯級機(jī)構(gòu)的姿態(tài)，就可以控制整個樓梯裝置的姿態(tài)，所以在其它可能實施例中，感應(yīng)元件的安裝位置可能不是本實施例所示的上述位置，感應(yīng)元件也可能不是電磁式，感應(yīng)部位的數(shù)量也并非一定與梯級機(jī)構(gòu)的數(shù)量相配合，本發(fā)明精神之一在于感應(yīng)元件需與感應(yīng)部位的位置和性質(zhì)相配合，使得感應(yīng)元件每次被觸發(fā)而發(fā)出訊號時均代表此時的樓梯裝置處于一預(yù)定姿態(tài)，舉例而言，在其它可能的實施例中(圖中未示)，感應(yīng)元件可能是光感測元件，設(shè)于左第二支撐桿133的中間部位，而感應(yīng)部位則可能為梯級機(jī)構(gòu)所增設(shè)且位置和性質(zhì)于光感測元件配合的一光遮斷部位，每當(dāng)梯級機(jī)構(gòu)經(jīng)過左第二支撐桿133，就會觸發(fā)感應(yīng)元件，而且，每次感應(yīng)元件被觸發(fā)時，都代表樓梯裝置處于一相同的預(yù)定姿態(tài)。至于感應(yīng)部位的數(shù)量所影響的觸發(fā)頻率，則可以通過控制系統(tǒng)的設(shè)定來修正。由此，可以在樓梯機(jī)停止程序中控制梯級機(jī)構(gòu)的姿態(tài)，使得樓梯機(jī)停止時，踏板處于讓使用者容易進(jìn)入或退出樓梯裝置的角度。
[0042]此外，本實施例不僅將觸發(fā)元件52設(shè)于旁人可輕易接近的位置，更選擇將觸發(fā)元件52設(shè)置在位于出入空間Rl的地面上的踏墊27內(nèi)，如此一來，當(dāng)使用者在運動結(jié)束時沒有通過控制界面61停止樓梯機(jī)1，而是在運動速度緩慢時直接退出樓梯機(jī)1，此時，只要使用者是由出入空間Rl退出樓梯機(jī)，無論有沒有踩到踏墊27，樓梯機(jī)I都可以在接下來的數(shù)秒內(nèi)自動鎖定，而且過程中還能進(jìn)行梯級機(jī)構(gòu)21的姿態(tài)控制，使得下一位使用者可以輕易地登上樓梯機(jī)I開始進(jìn)行運動，而不會有因為前一位使用者操作不恰當(dāng)而導(dǎo)致下一位使用者使用不便的情形發(fā)生。
[0043]接著如圖6所示，示意本實施例中有關(guān)樓梯機(jī)I停止程序的處理流程，大體而言，為了兼顧安全及迅速，從控制系統(tǒng)接受停止命令到樓梯機(jī)I被停止并鎖住，整個停止程序會在數(shù)秒之內(nèi)完成，以本實施例而言，停止程序的作業(yè)時間約為8秒。
[0044]詳細(xì)來說，對應(yīng)于流程圖中的步驟一(SI)，無論使用者是通過控制界面61發(fā)出一停止命令，或是旁人通過觸發(fā)元件52發(fā)出一停止命令，甚至在其它可能實施例中，可能由心跳握把63或第一、第二扶手14、15發(fā)出一停止命令，以控制系統(tǒng)的角度而言，均視為相同，一旦接受到停止命令，即開始執(zhí)行停止程序；對應(yīng)于流程圖中的步驟二(S2)，此時，控制系統(tǒng)提高電控阻力機(jī)構(gòu)42的輸出，并進(jìn)行到步驟三(S3)，不斷地通過速度感測單元64監(jiān)控傳動裝置30的轉(zhuǎn)速，目的在于使梯級機(jī)構(gòu)21滑動速度可以逐漸地下降到低于一預(yù)定速度，本實施例中，該預(yù)定速度為左、右第一傳動輪的轉(zhuǎn)速每分鐘25轉(zhuǎn)(25RPM);參考步驟四(S4)及步驟六(S6)，當(dāng)轉(zhuǎn)速降低到低于該預(yù)定速度時，并且，控制系統(tǒng)監(jiān)控到樓梯機(jī)以低于該預(yù)訂速度持續(xù)運轉(zhuǎn)一預(yù)定時間(本實施例為I秒鐘)，此時，控制系統(tǒng)進(jìn)行步驟七(S7)，控制系統(tǒng)開始參考感應(yīng)元件53b所回饋的訊號，并計算在適當(dāng)?shù)臅r間點，將控制流程進(jìn)行到步驟八(S8)，此時，控制系統(tǒng)將電控阻力機(jī)構(gòu)42的輸出提高到最大，目的在于和緩地將梯級機(jī)構(gòu)21滑動速度降低到近乎停止，并且，同時開啟鎖定機(jī)構(gòu)51鎖住飛輪41，間接地使梯級機(jī)構(gòu)21停止滑動；由于步驟七(S7)的完成，當(dāng)步驟八(S8)完成時，對于使用者而言的第一階踏板23會定止在水平正負(fù)20度以內(nèi)；參考步驟九(S9)，在鎖定機(jī)構(gòu)51開啟后一預(yù)定時間內(nèi)，此時電控阻力機(jī)構(gòu)42仍然保持最大輸出，用意在于避免鎖定機(jī)構(gòu)51剛開始動作時可能發(fā)生煞車力不足的情形，為了保險及安全起見，使電控阻力機(jī)構(gòu)42和鎖定機(jī)構(gòu)51同時作用于該預(yù)定時間，在本實施例中，此預(yù)定時間為一秒鐘；一秒鐘后，停止程序進(jìn)行到步驟十(SlO)，控制系統(tǒng)關(guān)閉電控阻力機(jī)構(gòu)42;接著進(jìn)行到步驟十一(S11)，完成停止程序。
[0045]此外，若有特殊情況發(fā)生，例如電控阻力機(jī)構(gòu)42故障，因此導(dǎo)致停止程序在步驟四(S4)時無法將速度降低到該預(yù)定速度，此時，停止程序會進(jìn)行到步驟五(S5)，以本實施例而言，控制系統(tǒng)會持續(xù)監(jiān)控速度高于該預(yù)定速度的時間是否大于8秒鐘，若時間超過8秒鐘，則停止程序?qū)⑻^步驟六(S6)及步驟七(S7)，直接執(zhí)行步驟八(S8)、九(S9)、十(SlO)及十一(Sll)，強制停止并鎖定樓梯機(jī)I，雖然這種特殊情況下無法控制踏板23的角度，但仍然可以確保本實施例所提供的樓梯機(jī)I可以被鎖定。在其它可能的實施例中，可能不具有控制樓梯裝置姿態(tài)的功能，此時，停止程序可忽略步驟七(S7)，直接由步驟六(S6)進(jìn)行到步驟八(S8)。
[0046]在極為特殊的情況中，也就是使用者沒有通過控制界面61啟動停止程序，也沒有經(jīng)由出入空間Rl退出樓梯機(jī)1，一旦使用者離開了，樓梯裝置20沒有接受到負(fù)載，下滑速度便會逐漸減緩至停止，此時，控制系統(tǒng)由速度感測單元64得知目前速度為零，便會控制鎖定機(jī)構(gòu)51將飛輪41鎖定，同樣地，在此種極為少數(shù)的例子中，踏板23的角度無法被控制在預(yù)定姿態(tài)，但本實施例仍然可以確保樓梯機(jī)I處于鎖定狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種樓梯機(jī)，其特征在于包含有: 一架體，用于設(shè)置于一平面，并具有一出入空間； 一傳動裝置，具有一第一傳動輪、一第二傳動輪及一傳動帶，所述第一及第二傳動輪大致以水平軸向樞設(shè)于所述架體，所述傳動帶套繞于所述第一傳動輪及所述第二傳動輪； 一樓梯裝置，具有若干梯級機(jī)構(gòu)，所述梯級機(jī)構(gòu)等間地設(shè)于所述傳動帶，且各所述梯級機(jī)構(gòu)具有一踏板； 一阻力裝置，具有一飛輪及一電控阻力機(jī)構(gòu)，所述飛輪樞設(shè)于所述架體且與所述傳動裝置連接，所述電控阻力機(jī)構(gòu)設(shè)于所述架體，能施加預(yù)定阻力于所述飛輪； 一鎖定機(jī)構(gòu)，設(shè)于所述架體，能限制并停止所述阻力裝置的所述飛輪轉(zhuǎn)動； 一觸發(fā)元件，為具有近距感測功能的電子元件，設(shè)于所述架體靠近所述出入空間的一預(yù)定位置，能被使用者觸發(fā)而提供一第一訊號； 一控制系統(tǒng)，設(shè)于所述架體，并與所述阻力裝置、所述觸發(fā)元件及所述鎖定機(jī)構(gòu)電連接；所述控制系統(tǒng)能回應(yīng)所述第一訊號，控制所述鎖定機(jī)構(gòu)鎖住所述飛輪。
2.如權(quán)利要求1所述的樓梯機(jī)，其特征在于:使用者由所述樓梯裝置上經(jīng)由所述出入空間退出所述樓梯機(jī)時會觸發(fā)所述觸發(fā)元件。
3.如權(quán)利要求1所述的樓梯機(jī)，其特征在于:所述觸發(fā)元件設(shè)于旁人需要緊急鎖定所述樓梯裝置時能輕易觸發(fā)的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的樓梯機(jī)，其特征在于:所述觸發(fā)元件位于所述出入空間接近所述平面的位置。
5.如權(quán)利要求4所述的樓梯機(jī)，其特征在于:所述觸發(fā)元件設(shè)于所述出入空間的地面上的一踏墊內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的樓梯機(jī)，其特征在于:所述觸發(fā)元件為電容式近距感測元件。
7.如權(quán)利要求1所述的樓梯機(jī)，其特征在于:所述觸發(fā)元件位于所述出入空間的左、右側(cè)邊。
8.如權(quán)利要求7所述的樓梯機(jī)，其特征在于:所述架體具有左扶手及右扶手，所述觸發(fā)元件設(shè)于所述扶手靠近所述出入空間的部位。
9.如權(quán)利要求1所述的樓梯機(jī)，其特征在于:所述觸發(fā)元件為紅外線傳感器。
10.如權(quán)利要求1所述的樓梯機(jī)，其特征在于:所述鎖定機(jī)構(gòu)為一電磁機(jī)械煞車器，與所述阻力裝置的所述飛輪同軸相接，當(dāng)所述電磁機(jī)械煞車器接收電源時，即松開飛輪；當(dāng)所述電磁機(jī)械煞車器斷電時，即限制所述飛輪旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號】A63B21/005GK104399226SQ201410588421
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月11日
【發(fā)明者】賴?yán)ぢ? 林介文, 紀(jì)名信, 黃敬國, 王永發(fā) 申請人:喬山健康科技股份有限公司