JP7719218B2 - ダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置 - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、「ダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置」と題し、２０２１年０７月０５日に出願された中国特許出願番号第２０２１１０７５９０９８．９号の優先権を主張し、その全内容は引用により本願に組み込まれる。

本発明は、インテリジェントフィットネスの技術分野に関し、特に、ダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置に関する。

人々の生活水準の向上に伴い、ロボット掃除機は、徐々に人々の家庭生活に溶け込んできている。しかしながら昨今、ロボット掃除機の動力源は、ブラシモータであり、ブラシモータと独立して設けられた車輪との間の伝動装置として減速機が使用され、速度を下げてトルクを増加させる機能を実現し、ロボット掃除機の走行に動力を供給している。時代の進化と社会の進歩に伴い、人々の身体の健康への関心は、益々高まっており、フィットネス装置は益々普及し、フィットネスは気分を転換し、慢性疾患に対抗し、体重をコントロールし、心臓と肺の機能を強化し、より良い睡眠を促進することができる。

現在、市場におけるフィットネス機器は、種類が様々で、機能が異なる。このうち、引張フィットネスは比較的簡単で効果的に普及しているが、健康増進用の引張フィットネス装置にはまだ改善の余地がある。引張力を調整できる従来の引張フィットネスマシンは非常にかさばり、設置スペースを大きく取る一方、小型軽量の鉄棒は引張力の大きさを変更できないため、トレニンーグするのに非常に不便であった。

上記課題を解決するため、本発明は、フィットネス引っ張りロープを駆動モータ上に設け、駆動モータを引張力駆動として使用し、駆動モータの引張力を制御するための制御システムと組み合わせることにより、インテリジェントフィットネスを実現するダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置を提供する。

上記目的を達成するため、次の技術的解決策を採用する。

ダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置であって、筐体と、筐体に取り付けられた駆動モータと、駆動モータに連結されたフィットネス引っ張りロープと、駆動モータに接続された制御システムとを備え、前記制御システムは、メインコントローラと、電源モジュールと、通信モジュールと、駆動回路と、サンプリングモジュールとを備え、前記電源モジュールはメインコントローラ及び通信モジュールに電気的に接続され、前記通信モジュールはメインコントローラに電気的に接続され、前記サンプリングモジュールは駆動モータ及びメインコントローラに電気的に接続され、前記駆動回路は電源モジュール、メインコントローラ及び駆動モータに電気的に接続される。

本発明の１つ以上の実施形態の詳細は、添付の図面及び以下の説明に記載される。本発明の他の特徴、目的及び利点は、明細書、添付の図面及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。

従来のフィットネス装置と比較して、本発明は、引張フィットネス機器であり、フィットネス引っ張りロープを駆動モータに設け、駆動モータを引張力駆動として使用し、駆動モータの引張力を制御するための制御システムと協働することにより、インテリジェントフィットネスを実現する。制御システムは、通信モジュールを介して入力に対応する引張力命令を受信し、メインコントローラは命令を取得した後、制御アルゴリズムにより対応するプログラムを駆動回路に出力し、駆動回路は駆動モータの三相電流の流入又は遮断を制御し、次にサンプリングモジュールにより駆動モータの電流をサンプリングし、入力命令と継続的に比較及び調整し、駆動モータの出力引張力が入力命令値に達するようにし、上述の操作により任意の引張力の調整を実現できる。具体的には、筐体と、筐体に取り付けられた駆動モータと、駆動モータに連結されたフィットネス引っ張りロープと、駆動モータに接続された制御システムとを備え、前記制御システムは、メインコントローラと、電源モジュールと、通信モジュールと、駆動回路と、サンプリングモジュールとを備え、前記電源モジュールはメインコントローラ及び通信モジュールに電気的に接続され、前記通信モジュールはメインコントローラに電気的に接続され、前記サンプリングモジュールは駆動モータ及びメインコントローラに電気的に接続され、前記駆動回路は電源モジュール、メインコントローラ及び駆動モータに電気的に接続される。ダイレクトドライブモータを引張フィットネス装置の駆動源として使用し、制御システムと協働してインテリジェント制御を実現し、実用性及びインテリジェンス性が高い。

本明細書に開示される本発明の実施形態及び／又は例をより良く描写及び説明するため、１つ以上の図面を参照することができる。図面を説明するために使用される追加の詳細或いは例は、開示された発明、現在描写されている実施形態及び／又は例、ならびに現在理解されているこれらの発明の最良の形態のいずれかの範囲に対する限定と理解してはならない。

本発明のフィットネス装置の概略構成を示す立体図である。 図１のフィットネス装置の分解立体図である。 図２の駆動モータ及びフィットネス引っ張りロープの概略構成図である。 本発明の駆動モータの概略構成を示す正面図である。 図４のＡ－Ａ線に沿った断面図である。 図５の駆動モータのベース部の概略立体図である。 本発明の駆動モータの概略分解立体図である。 本発明の制御システムの概略接続図である。 図８の制御システムのメインコントローラの回路図である。 図８の制御システムの駆動回路の回路図である。 図８の制御システムの通信モジュールの回路図である。

本発明の理解を容易にするため、以下、関連図面を参照しつつ本発明をより包括的に説明する。図面には本発明の好ましい実施形態を示している。ただし、本発明は多くの異なる形態で具体化することができ、本明細書で描写する実施形態に限定されない。むしろ、これらの実施形態は、本発明の開示内容の完全な理解を提供することを目的とする。

要素が別の要素に「固定されている」として言及される場合、それは他の要素の上に直接存在する場合もあるし、介在する要素が存在する場合もあることに留意されたい。ある要素が別の要素に「接続されている」と言及される場合、それは他の要素に直接接続する場合もあるし、介在する要素が存在する場合もある。

異なって定義されない限り、本明細書で使用される技術的用語又は科学的用語は、本発明が属する分野の当業者が普通に理解するものと同じ意味を有する。本明細書で使用される用語は、具体的実施形態を説明することのみを目的としており、本発明に対する制限を意図したものではない。

図１～図１１に示すように、ダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置であって、筐体１と、筐体１に取り付けられた駆動モータ２と、駆動モータ２に連結されたフィットネス引っ張りロープ３と、駆動モータ２に接続された制御システムと４を備え、前記制御システム４は、メインコントローラ４１と、電源モジュール４２と、通信モジュール４３と、駆動回路４４と、サンプリングモジュール４５とを備え、前記電源モジュール４２はメインコントローラ４１及び通信モジュール４３に電気的に接続され、前記通信モジュール４３はメインコントローラ４１に電気的に接続され、前記サンプリングモジュール４５は駆動モータ２及びメインコントローラ４１に電気的に接続され、前記駆動回路４４は電源モジュール４２、メインコントローラ４１及び駆動モータ２に電気的に接続される。

筐体１には、通信モジュール４３に電気的に接続された操作パネル１１が設けられ、操作パネル１１を介して通信モジュール４３に命令を入力することで、操作が便利で、使い勝手が良く、構造が単純で信頼性が高く、使い勝手が良く、操作パネル１１を通じて運動状況を記録することができるため、実用性が高い。

図４～図７に示すように、駆動モータ２は、ベース部２１と、ベース部２１の外縁に設けられた固定子組立体２２と、ベース部２１内に設けられた回転軸組立体２３と、回転軸組立体２３に連結され、固定子組立体２２を覆設する回転子組立体２４と、ベース部２１に設けられたモータ制御ボード２５とを備え、前記モータ制御ボード２５は駆動回路４４に接続され、駆動モータ２の動作過程中に、モータ制御ボード２５を介してモータ伝動を制御し、伝動過程は回転子組立体２４と固定子組立体２２の協働により伝動を実現し、回転軸組立体２３は回転子組立体２４と協働してベース部２１の内部で安定的に伝動し、伝動精度が高い。

ベース部２１は、内装着端２１１と、外装着端２１２と、内装着端２１１及び外装着端２１２を貫通する回転装着キャビティ２１３とを備え、前記回転軸組立体２３は回転装着キャビティ２１３に回転可能に取り付けられ、前記内装着端２１１に装着台２１１ａが設けられ、前記外装着端２１２に内装着溝２１２ａが穿設され、前記装着台２１１ａの外縁に凸環が設けられ、前記凸環に取付穴が穿設され、前記装着台２１１ａに複数の隙間２１１ｂが穿設され、前記外装着端２１２に挿通孔が穿設され、前記挿通孔は隙間２１１ｂに連通し、内装着溝２１２ａの一側に位置し、それぞれ内部構造の取り付け及び外部構造の接続のために用いられる内装着端２１１及び外装着端２１２、回転軸組立体２３の連結・固定のために用いられる回転装着キャビティ２１３により、取り付けが簡単で、各隙間２１１ｂ及び装着台２１ｌａはモータ制御ボード２５に合わせて取り付けられ、信頼性の高い構造となっている。

固定子組立体２２は、鉄心２２１と、鉄心２２１上に均等に配置されたコイル２２２とを備え、前記鉄心２２１には複数の太陽リブ２２３が周方向に均等に配置され、前記コイル２２２は前記太陽リブ２２３に巻装され、前記内装着端２１１の外径には鉄心２２１の内径に対応する複数の締結溝が穿設され、太陽リブ２２３にコイル２２２が巻装されることにより、構造が単純で、安定性が高い。

回転軸組立体２３は、回転装着キャビティ２１３に取り付けられた軸受部材２３１と、軸受部材２３１に回転可能に取り付けられた回転軸２３２とを備え、前記回転軸２３２の一端は回転子組立体２４に連結され、他端には固定具２３３が取り付けられ、前記回転装着キャビティ２１３には、第１制限溝及び第２制限溝が穿設され、前記軸受部材２３１には２つの軸受が設けられ、２つの軸受はそれぞれ第１制限溝及び第２制限溝に取り付けられ、回転軸２３２の取り付けにはダブルベアリングを採用し、取り付けが簡単で安定した構造となっている。

回転子組立体２４は、回転軸組立体２３に連結された外端蓋２４１と、外端蓋２４１に連結され固定子組立体２２の外縁に対応する連結環２４２と、連結環２４２に取り付けられ、固定子組立体２２に対応する回転子部材２４３とを備え、前記連結環２４２の外端蓋２４１から離れた側に内端蓋２４４が連結され、前記内端蓋２４４は外装着端２１２の外径に回転可能に連結され、外端蓋２４１は構造的連結のため、連結環２４２と協働し、回転子部材２４３は固定子組立体２２と協働してモータの伝動を実現し、伝動は安定している。

外端蓋２４１には、補強台２４１ａが設けられ、前記補強台２４１ａに連結穴が穿設され、前記連結穴に制限台が設けられ、前記外端蓋２４１は連結穴を介して回転軸組立体２３に連結され、前記内端蓋２４４には連結軸受が連結され、前記連結軸受は外装着端２１２の外径にスリーブが取り付けられており、外端蓋２４１は補強台２４１ａを介して制限台に連結することにより、連結が簡単で、安定した構造となっている。

外端蓋２４１には、ロープリール２４１ｂが固結され、前記フィットネス引っ張りロープ３はロープリール２４１ｂに巻装され、筐体１外に延在され、前記フィットネス引っ張りロープ３にハンドル３１が連結され、ロープリール２４１ｂの駆動接続としての外端蓋２４１及びロープリール２４１ｂによりフィットネス引っ張りロープ３を動かせ、フィットネス愛好者の操作に便利で、使い勝手が良い。

メインコントローラ４１は、ＭＣＵプロセッサであり、前記通信モジュール４３は通信インターフェースであり、前記通信インターフェースは操作パネル１１に接続され、前記サンプリングモジュール４５は駆動モータ２の電流をサンプリングするための電流サンプリングモジュール４５であり、ＭＣＵプロセッサをメインコントローラ４１として採用し、さらに通信インターフェースと協働してインテリジェント制御を実現し、制御効果が良く、インテリジェンスが高い。

図８～図１１に示すように、本発明は、引張フィットネス機器であり、フィットネス引っ張りロープ３を駆動モータ２に設け、駆動モータ２を引張力駆動として使用し、駆動モータ２の引張力を制御するための制御システム４と協働することにより、インテリジェントフィットネスを実現する。制御システム４は、通信モジュール４３を介して入力に対応する引張力命令を受信し、メインコントローラ４１は命令を取得した後、制御アルゴリズムにより対応するプログラムを駆動回路４４に出力し、駆動回路４４は駆動モータ２の三相電流の流入又は遮断を制御し、次にサンプリングモジュール４５により駆動モータ２の電流をサンプリングし、入力命令と継続的に比較及び調整し、駆動モータ２の出力引張力が入力命令値に達するようにし、上述の操作により任意の引張力の調整を実現できる。具体的には、筐体１と、筐体１に取り付けられた駆動モータ２と、駆動モータ２に連結されたフィットネス引っ張りロープ３と、駆動モータ２に接続された制御システムと４を備え、前記制御システム４は、メインコントローラ４１と、電源モジュール４２と、通信モジュール４３と、駆動回路４４と、サンプリングモジュール４５とを備え、前記電源モジュール４２はメインコントローラ４１及び通信モジュール４３に電気的に接続され、前記通信モジュール４３はメインコントローラ４１に電気的に接続され、前記サンプリングモジュール４５は駆動モータ２及びメインコントローラ４１に電気的に接続され、前記駆動回路４４は電源モジュール４２、メインコントローラ４１及び駆動モータ２に電気的に接続される。ダイレクトドライブモータを引張フィットネス装置の駆動源として使用し、制御システムと協働してインテリジェント制御を実現し、実用性及びインテリジェンス性が高い。

上述の実施形態は、本発明のいくつかの実施形態を表現するものであって、それらの説明は比較的具体的かつ詳細であるが、本発明の特許範囲に対する限定と理解してはならない。当業者であれば、本発明の技術的思想から逸脱することなく、いくつかの変形と改良を行うことができ、かかる変形と改良は本発明の保護範囲に属することに留意されたい。したがって、本発明の特許の保護範囲は、添付の特許請求の範囲を基準とする。

１ 筐体
１１ 操作パネル
２ 駆動モータ
２１ ベース部
２１１ 内装着端
２１１ａ 装着台
２１１ｂ 隙間
２１２ 外装着端
２１３ 回転装着キャビティ
２２ 固定子組立体
２２１ 鉄心
２２２ コイル
２２３ 太陽リブ
２３ 回転軸組立体
２３１ 軸受部材
２３２ 回転軸
２３３ 固定具
２４ 回転子組立体
２４１ 外端蓋
２４１ａ 補強台
２４１ｂ ロープリール
２４２ 連結環
２４３ 回転子部材
２４４ 内端蓋
２５ モータ制御ボード
３ フィットネス引っ張りロープ
３１ ハンドル
４ 制御システム
４１ メインコントローラ
４２ 電源モジュール
４３ 通信モジュール
４４ 駆動回路
４５ サンプリングモジュール

Claims (6)

1. ダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置であって、筐体と、前記筐体に取り付けられた駆動モータと、前記駆動モータに連結されたフィットネス引っ張りロープと、前記駆動モータに接続された制御システムとを備え、前記制御システムは、メインコントローラと、電源モジュールと、通信モジュールと、駆動回路と、サンプリングモジュールとを備え、
   前記電源モジュールは前記メインコントローラ及び前記通信モジュールに電気的に接続され、
   前記通信モジュールは前記メインコントローラに電気的に接続され、
   前記サンプリングモジュールは前記駆動モータ及び前記メインコントローラに電気的に接続され、前記駆動モータの電流をサンプリングし、入力命令と継続的に比較及び調整し、前記駆動モータの出力引張力が入力命令値に達するようにし、
   前記駆動回路は前記電源モジュール、前記メインコントローラ及び前記駆動モータに電気的に接続され、
   前記駆動モータは、ベース部と、前記ベース部の外縁に設けられた固定子組立体と、前記ベース部内に設けられた回転軸組立体と、前記回転軸組立体に連結され、前記固定子組立体を覆設する回転子組立体と、前記ベース部に設けられたモータ制御ボードとを備え、前記モータ制御ボードは前記駆動回路に接続され、
   前記ベース部は、内装着端と、外装着端と、前記内装着端及び前記外装着端を貫通する回転装着キャビティとを備え、前記回転軸組立体は前記回転装着キャビティに回転可能に取り付けられ、前記内装着端に装着台が設けられ、前記外装着端に内装着溝が穿設され、前記装着台の外縁に凸環が設けられ、前記凸環に取付穴が穿設され、前記装着台に複数の隙間が穿設され、前記外装着端に挿通孔が穿設され、前記挿通孔は前記隙間に連通し、前記内装着溝の一側に位置し、
   前記回転子組立体は、前記回転軸組立体に連結された外端蓋と、前記外端蓋に連結され前記固定子組立体の外縁に対応する連結環と、前記連結環に取り付けられ、前記固定子組立体に対応する回転子部材とを備え、前記連結環の前記外端蓋から離れた側に内端蓋が連結され、前記内端蓋は前記外装着端の外径に回転可能に連結され、
   前記外端蓋には、ロープリールが固結され、前記フィットネス引っ張りロープは前記ロープリールに巻装され、前記筐体外に延在され、前記フィットネス引っ張りロープにハンドルが連結されることを特徴とする、ダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置。
2. 前記筐体には、前記通信モジュールに接続された操作パネルが設けられることを特徴とする、請求項１に記載のダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置。
3. 前記固定子組立体は、鉄心と、前記鉄心上に均等に配置されたコイルとを備え、前記鉄心には複数の太陽リブが周方向に均等に配置され、前記コイルは前記太陽リブに巻装され、前記内装着端の外径には前記鉄心の内径に対応する複数の締結溝が穿設されることを特徴とする、請求項２に記載のダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置。
4. 前記回転軸組立体は、前記回転装着キャビティに取り付けられた軸受部材と、前記軸受部材に回転可能に取り付けられた回転軸とを備え、前記回転軸の一端は前記回転子組立体に連結され、他端には固定具が取り付けられ、前記回転装着キャビティには、第１制限溝及び第２制限溝が穿設され、前記軸受部材には２つの軸受が設けられ、２つの前記軸受はそれぞれ前記第１制限溝及び前記第２制限溝に取り付けられることを特徴とする、請求項３に記載のダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置。
5. 前記外端蓋には、補強台が設けられ、前記補強台に連結穴が穿設され、前記連結穴に制限台が設けられ、前記外端蓋は前記連結穴を介して前記回転軸組立体に連結され、前記内端蓋には連結軸受が連結され、前記連結軸受は前記外装着端の外径を嵌め込むことを特徴とする、請求項４に記載のダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置。
6. 前記メインコントローラは、ＭＣＵプロセッサであり、前記通信モジュールは通信インターフェースであり、前記通信インターフェースは制御パネルに接続され、前記サンプリングモジュールは前記駆動モータの電流をサンプリングするための電流サンプリングモジュールであることを特徴とする、請求項２に記載のダイレクトドライブモータをベースにしたフィットネス装置。