康复用椭圆机及其步长调节机构

技术领域

本发明涉及医疗康复器械，具体地，涉及一种康复用椭圆机及其步长调节机构。

背景技术

椭圆机是一个综合性训练的机器，其运动动作集漫步、慢跑、静止自行车运动为一体，是一款特别适合初练者或者是体重大、下肢关节有过损伤人群的有氧运动器械。

目前的椭圆机，步长基本都是固定的，即使可调也是通过机械档位调节，对于下肢受到伤害人士及中风人士来说，使用不便。

发明内容

考虑到上述问题，根据本发明的一个方面，提供一种步长调节机构。

本发明提供的步长调节机构，包括步长杆、安装支架、丝杠以及滑块。步长杆具有第一端。安装支架上设置有驱动电机。丝杠与驱动电机的输出轴连接。滑块螺纹连接在丝杆上。其中，步长杆的第一端与滑块固定连接，当驱动电机启动时，丝杠在驱动电机的驱动下带动滑块滑动，以带动步长杆。

示例地，所述安装支架上设置有第一支撑座和第二支撑座，所述第一支撑座和所述第二支撑座分别支撑在所述丝杠的两端。

示例地，所述安装支架上还设置有滑轨，所述滑轨位于所述第一支撑座和第二支撑座之间且与所述丝杠平行设置，所述滑块与所述滑轨滑动连接。

根据本发明的另一个方面，提供一种康复用椭圆机，包括机架、脚踏板机构和如上述的步长调节机构，所述脚踏板机构和所述步长调节机构皆设置在所述机架上，所述步长杆具有远离所述第一端的第二端，所述脚踏板机构连接在所述第二端上。

示例地，所述脚踏板机构包括：

底板，所述底板上设置有横向导轨；

中间连接板，所述中间连接板通过所述横向导轨与所述底板滑动连接，且所述中间连接板上设置有转盘；

脚踏板，所述脚踏板与所述转盘固定连接；

第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述转盘连接，能够带动所述转盘相对所述中间连接板转动；以及

第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述中间连接板连接，能够带动所述中间连接板相对所述底板横向移动。

示例地，所述第一驱动机构包括第一驱动件、第一主动轮、第一同步带和导向所述第一同步带的第一导向轮，所述第一主动轮设置在所述第一驱动件的输出端上，所述第一同步带连接在所述第一主动轮与所述转盘之间。

示例地，所述第二驱动机构包括第二驱动件、第二主动轮、第二同步带和用于导向所述第二同步带的第二导向轮，所述第二主动轮设置在所述第二驱动件的输出端上，所述第二同步带的两端分别固定在所述底板的左、右两侧上，所述第二同步带的中段绕设在所述第二主动轮上，所述第二导向轮与所述中间连接板固定连接。

示例地，所述第二导向轮的一侧端上固定连接有第二驱动件安装板，所述第二驱动件设置在所述第二驱动件安装板上。

示例地，所述第二导向轮的另一侧端上固定连接有过渡连接板，所述过渡连接板的背对所述第二导向轮的侧面底部固定在所述中间连接板上，且所述过渡连接板的上方固定连接有第一驱动件安装板，所述第一驱动件设置在所述第一驱动件安装板上。

示例地，在所述中间连接板的靠近所述过渡连接板的上表面上设置有导向轮安装架，所述第一导向轮设置在所述导向轮安装架上。

示例地，所述脚踏板上设置有用于固定脚部的调整固定带。

示例地，所述机架上还设置有曲线运动驱动机构，所述底板下部穿设有脚踏连接杆，所述曲线运动驱动机构与所述脚踏连接杆连接，且所述步长杆的第二端连接在所述脚踏连接杆上。

示例地，所述曲线运动驱动机构包括第三驱动件以及曲柄机构，所述第三驱动件通过一传动机构带动所述曲柄机构，所述脚踏连接杆与所述述曲柄机构连接。

本发明的步长调节机构，在驱动电机的带动下，可以带动步长杆。当康复用椭圆机上具有该步长调节机构时，可以使步长在一定范围内自动调节，不仅使用方便，且能保证下肢受到伤害人士及中风人士的安全。

附图说明

通过结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是根据本发明实施例的康复用椭圆机的立体图；

图2是根据本发明实施例的康复用椭圆机的脚踏板机构的立体图；

图3是图2中的脚踏板机构去掉脚踏板后的立体图；

图4是图2中的脚踏板机构的中间连接板与第二驱动机构连接细节图；

图5是根据本发明实施例的康复用椭圆机的仰视图；

图6是根据本发明实施例的康复用椭圆机的步长调节机构的立体图；

图7是根据本发明实施例的康复用椭圆机的步长调节机构的调节关系示意图。

其中，附图标记为

10—机架

11—底座

12—立架

20—脚踏板机构

21—底板

211—横向导轨

22—中间连接板

221—滑槽

23—转盘

24—脚踏板

241—调整固定带

25—第一驱动机构

251—第一驱动件

252—第一主动轮

253—第一同步带

254—第一导向轮

255—第一驱动件安装板

256—导向轮安装架

26—第二驱动机构

261—第二驱动件

262—第二主动轮

263—第二同步带

264—第二导向轮

265—第二驱动件安装板

27—过渡连接板

28—脚踏连接杆

30—曲线运动驱动机构

31—第三驱动件

32—曲柄机构

40—步长调节机构

41—步长杆

411—第一端

412—第二端

42—安装支架

43—驱动电机

44—丝杠

45—滑块

46—第一支撑座

47—第二支撑座

48—滑轨

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

本发明提供的康复用椭圆机，用于为下肢受到伤害人士及中风人士提供辅助复健运动。

结合参阅图1，本发明提供的康复用椭圆机包括机架10、脚踏板机构20和步长调节机构40，脚踏板机构20和步长调节机构40皆设置在机架10上。

机架10用于为整个康复用椭圆机提供支撑。示例地，机架10包括有底座 11和固定连接在底座11上方的立架12，底座11下方还可以安装有脚轮，以方便康复用椭圆机移动。

结合参阅图2至图5，脚踏板机构20包括底板21、中间连接板22、脚踏板 24、第一驱动机构25以及第二驱动机构26。

底板21上设置有横向导轨211，此处的横向是垂直于底板21的长度方向，底板21的长度方向是与患者的脚长方向一致的。如图5所示，底板21的下部具有穿设孔，穿设孔的作用主要是为了供后文中所述的脚踏连接杆28穿设。

中间连接板22通过横向导轨211与底板21滑动连接，且中间连接板22上设置有转盘23。中间连接板22上设置有滑槽221，滑槽221与横向导轨211 配合，从而中间连接板22能够沿着横向导轨211左右移动。

脚踏板24与转盘23固定连接。

第一驱动机构25与转盘23连接，能够带动转盘23相对中间连接板22转动，由于脚踏板24与转盘23固定连接，在转盘23相对中间连接板22转动时，将带动脚踏板24一起转动。具体来说，第一驱动机构25包括第一驱动件251、第一主动轮252、第一同步带253和导向第一同步带的第一导向轮254，第一主动轮252设置在第一驱动件251的输出端上，第一同步带253连接在第一主动轮252与转盘23之间。示例性地，第一驱动件251可以采用常见的伺服电机。这样，第一驱动件251带动第一主动轮252转动，第一主动轮252通过第一同步带253和第一导向轮254驱动转盘23转动，转盘23上安装脚踏板24，从而实现脚踏板24的转动。

第二驱动机构26与中间连接板22连接，能够带动中间连接板22相对底板 21横向移动。具体来说，第二驱动机构26包括第二驱动件261、第二主动轮 262、第二同步带263和用于导向第二同步带263的第二导向轮264，第二主动轮262设置在第二驱动件261的输出端上，第二同步带263的两端分别固定在底板21的左、右两侧上，第二同步带263的中段绕设在第二主动轮262上，第二导向轮264与中间连接板22固定连接。示例性地，第二驱动件261可以采用常见的伺服电机。这样，第二驱动件261带动第二主动轮262转动，由于第二同步带263的两侧固定，第二导向轮264固定在中间连接板22上，通过第二主动轮262的左右移动，带动第二导向轮264左右移动，从而驱动中间连接板22 带动脚踏板24左右移动。

示例地，第二导向轮264的一侧端上固定连接有第二驱动件安装板265，第二驱动件261设置在第二驱动件安装板265上。第二导向轮264的另一侧端上固定连接有过渡连接板27，过渡连接板27的背对第二导向轮264的侧面底部固定在中间连接板22上，且过渡连接板27的上方固定连接有第一驱动件安装板255，第一驱动件251设置在第一驱动件安装板255上。这样，第二驱动件 261动作时，将带动中间连接板22及安装在中间连接板22上的所有件(包括第一驱动件251、第二驱动件261)相对底板21左右移动。

另外，为了方便设置第一导向轮254，在中间连接板22的靠近过渡连接板 27的上表面上设置有导向轮安装架256，第一导向轮254设置在导向轮安装架 256上。

脚踏板24上设置有用于固定脚部的调整固定带241，调整固定带241可覆盖在脚背上，对脚背进行固定。当然，整固定带241可覆盖在脚后跟上，对脚后跟进行固定。本发明实施例中，脚踏板24上同时包括可覆盖在脚背上的调整固定带和可覆盖在脚后跟上的调整固定带。

为了更好地为下肢受到伤害人士及中风人士提供多自由度的辅助复健运动，本发明的康复用椭圆机，机架10上还设置有曲线运动驱动机构30，底板21下部穿设有脚踏连接杆28，曲线运动驱动机构30与脚踏连接杆28连接。具体地，曲线运动驱动机构30包括第三驱动件31以及曲柄机构32，第三驱动件31通过一传动机构33带动曲柄机构32，脚踏连接杆28与曲柄机构32连接，示例性地，第三驱动件31可以采用常见的伺服电机，传动机构33可以采用常见的带传动或链传动。这样，通过第三驱动件31驱动传动机构33，传动机构33带动曲柄机构32进行旋转，通过曲柄机构32实现脚踏板机构20的往复运动，从而实现走步的曲线运动。

从上可以看出，本发明的脚踏板机构20，通过第一驱动机构25和转盘23 的设置，可以实现脚踏板24旋转；通过第二驱动机构26和中间连接板22的设置，可以实现脚踏板24左右移动；两个动作复合成曲线运动，实现人走步时，脚的多自由度运动。且第一驱动机构25、第二驱动机构26给患者提供辅助运动的动力，能够为下肢受到伤害人士及中风人士提供辅助复健运动。更，由于椭圆机上采用本发明的脚踏板机构20，且脚踏板24连接有曲线运动驱动机构30，给患者提供走步的辅助运动动力，而且脚踏板24可以实现左右移动和旋转，从而能用于不同患者不同的训练。

结合参阅图6，步长调节机构40包括步长杆41、安装支架42、丝杠44以及滑块45。步长杆41具有第一端411和远离第一端411的第二端412。安装支架42上设置有驱动电机43。丝杠44与驱动电机43的输出轴连接。滑块45螺纹连接在丝杆44上。其中，步长杆41的第一端411与滑块45固定连接，当驱动电机43启动时，丝杠44在驱动电机43的驱动下带动滑块45滑动，以带动步长杆41。步长杆41的第二端412与脚踏板机构20连接，具体来说，步长杆 41的第二端412连接在脚踏连接杆28上，这样，丝杠44在驱动电机43的驱动下带动滑块45滑动，滑块45带动步长杆41，从而带动脚踏板24，以实现步长调节。

安装支架42固定在机架10上，具体地，固定在立架12上。安装支架42 上设置有第一支撑座46和第二支撑座47，第一支撑座46和第二支撑座47分别支撑在丝杠44的两端，从而将驱动电机43、丝杠44和滑块45安装在安装支架42上。之所以设置第一支撑座46和第二支撑座47是因为，丝杠44属于细长件，而且在工作时需要同时进行转动和直线移动，并且其上还螺纹连接有滑块45，因此在丝杠44的运动过程中，丝杠44可能会被损坏甚至折断，同时在运动过程中也容易出现晃动，而在丝杠44两端设置两个支撑座，从而可以一定程度上避免上述情况的发生。

当然，即使在丝杠44的两端设置了第一支撑座46和第二支撑座47，在丝杠44的运动过程中还是可能会晃动，为此，在第一支撑座46和第二支撑座47 之间设置了滑轨48，滑轨48可固定在安装支架42上并与丝杠44平行设置，滑块45与滑轨48滑动连接。这样，在丝杠44的运动过程中，滑轨48可以为丝杠44分担一部分力，同时由于滑块45与滑轨48滑动连接，因此在丝杠44 运动的过程中，滑轨48还可以起到导向的作用，从而可以有效避免丝杠44在运动过程中的晃动，进而避免踏板机构20晃动。

结合参阅图7，借助步长调节机构40的设置，通过调整L1的距离，最终能实现L2的距离变化，本发明一实施例的调节参数如表1所示。

表1：

由上表可以得出，通过改变步长杆41的位置，可以实现脚踏板24位置改变,从而调节人走路的步长。

综上可以看出，本发明的步长调节机构40，在驱动电机43的带动下，可以带动步长杆41。当康复用椭圆机上具有该步长调节机构40时，可以使步长在一定范围内自动调节，不仅使用方便，且能保证下肢受到伤害人士及中风人士的安全。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。