CN100337706C - 可调节的哑铃装置 - Google Patents
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Abstract
一种哑铃包括:手柄,该手柄具有握把和至少一个端部;以固定的旋转取向与该握把相邻地安装在手柄上的内部板;可旋转地安装在手柄上与内部板相邻的支承板;至少一个可旋转地安装在手柄上与支承板相邻并且与支承板可旋转地固定的卡圈;可旋转地安装在手柄上与至少一个卡圈相邻并且与卡圈旋转地固定的选择器旋钮;可拆卸地安装在手柄上与至少一个卡圈相邻的配重板;以及用于可选地将支承板固定到所述内部板上以防止所述支承板、卡圈和选择器旋钮相对于内部板和手柄旋转的装置。
Description
技术领域
本发明总体上涉及一种可调节的哑铃系统,尤其涉及一种允许使用者使用旋转卡圈调整哑铃重量并且直到完成适当的重量选择后才将哑铃固定到基座上的可调节的哑铃系统。
背景技术
哑铃是广泛使用的锻炼设备,它用于在多种锻炼中提供耐力训练,例如在二头肌屈伸、哑铃推举锻炼、肩部挤压、三头肌伸展等锻炼中。由于可以使用哑铃执行多种锻炼,所以用户通常需要许多均具有不同的重量的不同哑铃来执行例行锻炼。传统的哑铃有些不便于使用,因为每当希望改变哑铃的重量时,使用者要么必须选择一个更重的哑铃,要么拆卸其所使用的哑铃并改变重量。一个单体的可调节的哑铃允许使用者执行各种例行锻炼而不要求大量不同重量的哑铃。
针对这些问题,已经设计出允许单个哑铃的重量发生变化的哑铃。这些哑铃通常具有更加复杂的允许选择重量载荷的复杂结构,并且通常还在重量调整之间具有相对较大的重量差异。如果重量差异较为合理,则提起的总重量通常较低,这就要求使用第二组更重的可调节哑铃来进行重量锻炼。
另外,一些现有的可变重量的哑铃会发出噪声,这是因为配重有时会松散地装接在手柄上,因此配重会彼此相碰撞,从而发出噪声并且将配重自身擦伤。
所需要的是一种可调节重量的哑铃,它易于使用,可以牢固地将配重保持在杆上并且允许在单个杆上提供多种重量选择。
发明内容
在此描述的本发明解决了这些问题。本发明的哑铃具有可变重量的能力,它具有锁紧机构来避免配重在使用期间相对手柄发生旋转,因此有助于避免不经意的脱离。本发明还包括在哑铃放在支撑表面上或放到特殊设计的基座结构中时自动松释锁紧机构。本发明还包括用于精确称重板设置的独特的层叠配重板结构和镀膜的配重板,以避免出现不希望的噪音和对配重表面的损伤。另外,本发明包括具有其中组装有指示条的配重选择器旋钮。
在一个实施例中,在此描述的本发明包括哑铃,该哑铃包括:手柄,该手柄具有握把和至少一个端部;以固定的旋转取向与该握把相邻地安装在手柄上的内部板;可旋转地安装在手柄上与内部板相邻的支承板;至少一个可旋转地安装在手柄上与支承板相邻并且与支承板可旋转地固定的卡圈;可旋转地安装在手柄上与至少一个卡圈相邻并且与卡圈旋转地固定的选择器旋钮;可拆卸地安装在手柄上与至少一个卡圈相邻的配重板;以及用于可选地将支承板固定到所述内部板上以防止所述支承板、卡圈和选择器旋钮相对于内部板和手柄旋转的装置。
此外,用于可选地固定的装置包括形成于内部板中的凹槽;置于凹槽中并且与支承板接合以接合支承板从而可旋转地将支承板固定到手柄上的锁定装置。
另外,支承板可以限定至少一个孔;并且内部板中的锁定装置可选地容纳在该孔中以旋转地将支承板固定到手柄上。
锁定装置可以是柱构件,该柱构件可以从位于凹槽中并且与支承板脱离的第一位置移动到至少部分地从凹槽中延伸出来以与支承板接合的第二位置。
用于使得锁定装置脱开的装置包括:用于容纳哑铃的基座;在基座上用于至少部分地插入内部板中的凹槽内的接合肩部;并且当哑铃容纳在基座中并且接合肩部容纳在凹槽中时,接合肩部导致锁定装置从支承板缩回。
此外,本发明包括带有由多个金属薄板制成的板的哑铃,这些金属薄板通过例如铆钉连接到一起从而形成在使用和制造方面较经济的配重板。基本上,在哑铃上使用的配重板包括具有贯穿其中央部形成的开口的主体,该主体包括连接在一起以实现配重板的期望重量值的板构件;并且主体至少部分地在表面模制有塑料或更特别地具有热塑特性的材料的涂层。配重板可以具有这样的主体,该主体包括至少一个具有比主体更小外围尺寸的板,并且所述至少一个板是具有比主体更小的外围尺寸并且在对称或非对称位置连接到主体公共侧的多个板。
通过下面对附图中所显示的并且在所附权利要求中所限定的本发明实施例的更加详细的描述,本发明的不同实施例的其它特征、效用和优点将更加显而易见。
附图说明
下面将参照附图详细描述本发明的优选实施例,其中同样的数字表示相同的元件,并且其中:
图1是依照本发明的实施例的可调节哑铃的等角视图;
图2是依照本发明的实施例的支撑基座的等角视图;
图3是依照本发明的实施例的可调节哑铃的内部支承件的等角视图;
图4是图3中的内部支承件沿线4-4剖开的剖视图;
图5是依照本发明的实施例的可调节哑铃的内部盘的等角视图;
图6是依照本发明的实施例的手柄的正视图;
图7是图1中可调节哑铃在配重板被移走时的正视图;
图8是依照本发明的实施例的卡圈的等角视图,该等角视图显示了卡圈的外表面;
图9是图8所示卡圈的等角视图,该等角视图显示了卡圈的内面;图10是依照本发明的实施例的配重的正视图;
图11是图10中的配重板沿线11-11剖开的剖视图;
图12是依照本发明的实施例的卡圈的一种实施形式的正视图;
图13是依照本发明的实施例的卡圈的第二种实施形式的正视图;
图14是依照本发明的实施例的卡圈的第三种实施形式的正视图;
图15是依照本发明的实施例的卡圈的第四种实施形式的正视图;
图16是依照本发明的实施例的选择器旋钮的一种实施形式的正视图;
图17是手柄、内部支承件和内部盘在锁紧机构处于接合位置时的部分前视剖面图;
图18是显示锁紧机构处于未接合位置的部分前视剖面图;
图19是一部分手柄和内部支承件的前视剖面图;
图20A是依照本发明的实施例的锁紧销的等角视图;
图20B是图20A中锁紧销的正视图;
图20C是图20A中锁紧销的侧视图;
图20D是图20A中锁紧销的后视图;
图20E是图20A中锁紧销的俯视图;
图21A是依照本发明的实施例的插塞的等角视图;
图21B是图21A中插塞的侧视图;
图21C是图21A中插塞的正视图;
图21D是图21A中插塞的俯视图;
图22是与支撑基座的一种实施形式接合的可调节哑铃的一种实施形式的等角视图;
图23是依照本发明的实施例的可调节哑铃的一种实施形式的部分等角视图;
图24是与支撑基座的一种实施形式接合的可调节哑铃的一种实施形式的剖视图;
图25是支撑基座的一种实施形式的等角视图;
图26是与支撑基座的一种实施形式接合的可调节哑铃的一种实施形式的剖视图;
图27是主要显示内部支承件和内部盘的一种实施形式的部分剖视图,其中锁紧销并未与内部盘接合;
图28是可调节哑铃从支撑基座的一种实施形式上移走的一种实施形式的等角视图;
图29是主要显示内部支承件和内部盘的一种实施形式的部分剖视图,其中锁紧销与内部盘部分接合;
图30是依照本发明的实施例的锁紧销的等角视图;
图31A是图30中锁紧销的第二等角视图;
图31B是图31A中锁紧销的正视图;
图31C是图31A中锁紧销的侧视图;
图31D是图31A中锁紧销的后视图;
图31E是图31A中锁紧销的俯视图;
图32是依照本发明的一个实施例的插塞的等角视图;
图33A是图32中所示插塞的第二等角视图;
图33B是图33A中插塞的正视图;
图33C是图33A中插塞的侧视图;
图33D是图33A中插塞的俯视图;
图34是依照本发明的实施例的基座支座的另一种实施形式的剖视图;
图35是图34中所示基座支承件结构的分解等角视图;
图36是依照本发明的实施例的基座支座的另一种实施形式的剖视图;
图37是图36中所示基座支承件结构的分解等角视图;
图38是图36中的基座支承件结构的等角视图;
图39是依照本发明的实施例的基座结构与可调节哑铃接合的剖视图;
图40是依照本发明的一个实施例的选择器旋钮的分解等角视图;
图41是图40所示的选择器旋钮在组装后的等角视图,显示了选择器旋钮的外表面;
图42是图40所示的选择器旋钮在组装后的等角视图,显示了选择器旋钮的内表面;
图43是依照本发明的一个实施例的数字条的等角视图;
图44是图43中数字条的等角视图,其中选择器条组成大体上为圆形的结构;
图45是依照本发明的一个实施例的手柄的一种实施形式的等角视图;
图46是图45中手柄的前视剖面图;
图47是依照本发明的一个实施例的内部支承件的等角视图,该视图显示了内部支承件的内表面;
图48是图47所示内部支承件的等角视图,该视图显示了内部支承件的外表面;
图49是依照本发明的一个实施例的配重板的等角视图;
图50是图49所示配重板的分解等角视图;
图51是依照本发明的一个实施例具有表面模制涂层的配重板的等角视图;
图52是依照本发明的一个实施例的配重板的一种实施形式的等角剖视图;
图53是依照本发明的一个实施例的另一种配重板的等角剖视图;
图54是依照本发明的一个实施例的配重板的另一个实施例的等角剖视图;
图55是依照本发明的一个实施例的可调节哑铃与支撑基座的一种实施形式接合的一种实施形式的等角视图;
图56是图55中可调节哑铃和支撑基座的等角视图,其中哑铃与所有的配重板接合;和
图57是图55中哑铃和支撑基座的等角视图,其中哑铃从支撑基座移开并且没有与所有的配重板接合;
图58A和58B显示了支撑盘和内部盘之间的旋转控制结构的另一个实施例,该旋转控制结构用于在使用哑铃时防止内部盘相对手柄发生旋转。
具体实施方式
本发明的可调节哑铃系统提供了可调节哑铃10,它可以允许使用者很容易地选择哑铃的重量。本发明的可调节哑铃系统允许使用者将可调节哑铃放到支撑基座12中,转动选择器旋钮14或多个旋钮来接合配重16的期望组合,并且将可调节哑铃从基座支承件中提出以执行期望的锻炼。可调节哑铃具有配重的期望组合,并且不需要的配重将留在基座支承件中。如果使用者希望使用另一种哑铃重量,那么该使用者可以将可调节哑铃放回支撑基座中,转动选择器旋钮以接合期望的重量,并且将具有期望重量的可调节哑铃从支撑基座中提出。在锻炼型使用期间,即当可调节哑铃不在支撑基座中时,可调节哑铃配置成很难或不能转动选择器旋钮以添加或移走配重。
可调节哑铃系统包括如图1所示的可调节哑铃10和例如如图2所示的支撑基座12。如图1和图7所示,可调节哑铃10包括手柄18、一双内部支承件20、一对内部盘22、由多个卡圈24间隔开的多个配重16和一对外部选择器旋钮14。可调节哑铃10包括两个端部区域,除非另有说明,否则这两个端部区域大体上是相同的。因此,当谈及可调节的哑铃或基座一侧上的一或多个部分时,应当理解,相应或相似的部分(多个部分)也置于可调节的哑铃或基座的另一侧或端部区域。内部支承件安装在手柄上与手柄的中心握把部26相邻的位置上。如下文更加详细地描述的那样,内部支承件不会相对于手柄旋转。内部盘安装在手柄上紧靠着内部支承件20的外侧或外部。多个卡圈置于手柄上并且沿着手柄18从内部盘向远侧延伸。卡圈互锁在一起(即,与相邻的卡圈),并且与内部盘22互锁,这样卡圈就和内部盘一起围绕手柄旋转。外选择器旋钮14置于手柄上相邻卡圈24最外部的外端处。外选择器旋钮也与相邻的卡圈互锁,这样当外选择器旋钮旋转时,外选择器旋钮还会围绕手柄旋转卡圈和内部盘。多个配重16在相邻的卡圈之间间隔开并且可选地基于外选择器旋钮14的取向而由卡圈接合,如下文更加详细地描述的那样。
如图2、24、25、26及其它图所示,在未使用时,支撑基座12容纳哑铃10,并且允许使用者调整哑铃的重量以及夹持未装接在哑铃上的配重。在使用哑铃10之前,使用者首先确定将被提起的重量并且在哑铃位于支撑基座12中时设置在每个端部处的各个选择器旋钮。选择器旋钮会使一对配重板16或成对配重板16的组合夹持在手柄18上。然后使用者将哑铃从基座中提出来。可调节哑铃未夹持的所有配重都留在基座中。如图2和25所示,支撑基座包括底壁28、多个定位壁30和一双插塞32。底壁支撑可调节哑铃和配重。定位壁30可以确保可调节哑铃在插入支撑基座时可以适当地排列。另外,定位壁将配重直立夹持并且夹持在与可调节哑铃相关的适当位置,这样可调节哑铃就可以很容易地插入支撑基座以及从支撑基座中移开。定位壁30被间隔开,从而在哑铃10停靠在支撑基座12中时可以能够配合在相邻的配重16之间,并且在哑铃从支撑基座移开时保持所有配重均不垂直装接在哑铃上。插塞从支撑基座向上延伸。每个插塞的位置都设计成当哑铃放入支撑基座中时能够延伸到在可调节哑铃的内部支承件20中形成的空腔中。插塞32解除锁定装置,如下文中进一步描述的那样,从而允许在可调节哑铃处于支撑基座中时可以选择不同的配重。
参见图3和4,哑铃内部支承件20包括弹簧加载的销34锁紧机构,它可以防止内部盘22、卡圈24和外选择器旋钮14相对于手柄旋转。当哑铃10被放入支撑基座12中时,插塞32会使弹簧加载的销锁紧机构收缩,这样外选择器旋钮就可以转动,而这又会旋转卡圈和内部盘以调整可调节哑铃的重量。因此,可以通过当哑铃10位于支撑基座12中时转动这一对外选择器旋钮14来使多个配重16(与旋钮位于手柄上相同的各个端部)与多个卡圈24可选地接合或脱离来调整可调节哑铃的重量。
另外,在大多数情形中,可调节哑铃不能从支撑基座移开,除非配重16完全与卡圈接合或脱离。如下面更详细地描述的并且参见图5和23,哑铃包括多个位于内部盘22的内表面上的齿36,它们在配重未完全与卡圈接合或脱离时可以与插塞32的凸起38接合。齿从盘的外边缘大体上平行于盘的旋转轴延伸。齿被充分地间隔开从而允许凸起在卡圈完全接合时经过并且在卡圈未完全接合时妨碍凸起的运动。应当注意到,用于容纳弹簧加载销34的孔40、42和球棘爪44的位置设置成与相邻齿之间的空间成一行。然而,孔40、42可以位于盘22上的任意位置,只要它们与弹簧加载销如所述的那样配合即可。当配重16未完全由卡圈接合时,齿36就与插塞32的凸起38接合并且防止插塞离开内部支承件20的空腔,从而防止哑铃10从支撑基座11上移开。当卡圈、内部盘和旋钮轮流在哑铃上适当地排列时,哑铃就可以从支撑基座移开,并且弹簧加载销锁紧机构与内部盘重新接合并且防止内部盘、卡圈24和外选择器旋钮14相对手柄18和内部支承件进行旋转。因此,当处于基座外的位置时,配重16被锁定到适当的位置并且外选择器不能转动以选择另一种配重的组合。
因此,当哑铃10被设置到基座12中时,插塞32就与弹簧加载销34接合以使它脱离内部盘22。然后即可旋转选择器旋钮14以旋转卡圈24,从而选择期望的重量。球棘爪44有助于使用者告诉他或她位于固定旋转位置并且不位于选择配重板16的位置之间。旋钮还具有标记来指示已经选择了期望的重量。这会在下文中进行详细的描述。在重量选择位置之间,内部盘22上的齿36和插塞的凸起38接合,因此将内部盘和哑铃保持在基座中。当旋钮适当地转位时,凸起在齿之间穿过并且允许哑铃从基座移开。因为哑铃从基座移开,所以插塞脱离弹簧加载销34并且允许销被偏压到内部盘22上的匹配孔中以使内部盘避免相对于支撑板20和哑铃10旋转。这还会使卡圈24和选择器旋钮14避免转动,因为它们均与内部盘22一起旋转。因此,当哑铃从基座12移开时,选择器旋钮不能旋转以改变重量选择并且除去哑铃上的配重板16。
如图6所示,可调节哑铃10的手柄18包括中心握把部26和一对端部46,每个端部均位于握把部的一端上。手柄的握把部最好经过机械加工并且提供了舒适的、符合人机工程并且防滑的表面,从而允许使用者可以可靠地夹持可调节哑铃。握把部还包括一对与端部相邻的凸缘48。凸缘延伸超过端部的外周50并且为内部支承件20提供了支撑表面52。端部46还包括延伸超过端部外周的键54。键从手柄的纵向中央线沿径向延伸,并且沿着长度延伸以放到支撑板20中的键槽中,从而可以避免支撑板在手柄18上旋转。当在此使用时,术语“内部”和“近端”是指朝向手柄的中心握把部26的方向,并且术语“外部”和“远端”是指朝向手柄的端部46的终端56的方向。
手柄大体上围绕中心握把部的中点对称。中心握把部略微鼓起以提供舒适且符合人机工程的表面以进行抓握。同样地,从握把部26的中心向远侧延伸,手柄18就具有大体上减少的半径。手柄的半径在凸缘48处开始增大直至支撑表面52,在此处手柄具有一个半径减少的台阶。半径的这一台阶降低在除了形成键54的部分之外均沿着手柄延伸。在键的远端,手柄具有大体上为常数的半径直至手柄的终端56。键的区域远端用于与内部盘22、卡圈24和外选择器旋钮14中的配合孔接合,从而允许元件滑动到端部上。
如图3所示,内部支承件20界定了大体上在中心形成的孔,例如内开口58,用于容纳手柄18的端部。每个支撑板都位于与中心握把部26的凸缘48相邻的手柄的一个端部46上。内部支承件的孔还包括键槽60,键槽60从手柄的端部容纳键54并且防止内部支承件相对于手柄发生旋转。或者,手柄可以包括用于容纳安装在内部支承件处的键的键槽。内部支承件20还包括在内部支承件的外表面64中的外围通道62。可以使用本领域中已知的将内部支承件固定到手柄上的任意其它装置。例如,可以通过使用如图19中所示的销66将内部支承件固定到手柄上。内部支承板20的外壳最好是由尼龙-玻璃增强材料制成的,尽管它可以由任何其它适当的材料例如金属等制成。
如上所述,内部支承件包括弹簧加载球或球棘爪44和被偏压以延伸超过内部支承件的外表面64的弹簧加载销34。图4显示了内部支承件20的剖视图,图中显示了弹簧加载球44和弹簧加载销34,它们在内部支承件的外表面64中大体上被偏压至外部位置并且分别部分地延伸通过孔68和70。内部支承件还包括空腔72和盖板74。弹簧加载销封装在内部支承件的空腔中并且大体上被偏压以通过孔70从空腔中延伸出来。盖板在远端与内部支承件的内表面78连接在一起,并且可以接近空腔中的弹簧加载销34,并且还提供了用于弹簧和弹簧加载销接合并且从外表面向外偏置弹簧加载销的表面。
仍然参见图4,弹簧加载销34封装在空腔72内的盖板74和内部支承件20的外表面64之间。弹簧加载销的弹簧靠在盖板上。销80(单独显示于图20A-20E中)包括延伸进入弹簧线圈84中的旋钮82。弹簧大体上朝外表面中的孔70偏压销80,这样在不存在反作用力时,销就延伸通过孔70以与内部盘22的一个孔40接合。
仍然参见图4,弹簧加载球44封装在内部支承件20的单独空腔86中。弹簧加载球的弹簧88靠在空腔86的内表面上。球89与弹簧的另一端接合并因此而大体上朝着孔被偏压。同样地,球44用于与内部盘22的一个棘爪凹槽42接合。球被内部盘夹持。在组装期间,即在内部盘可以将球保持在合适的位置之前,球由用于润滑球棘爪的油脂保持。
如上所述,图5显示了内部盘22的内表面90的等角视图。内部盘包括齿36、孔40、棘爪凹槽42和大体上位于中心的用于容纳手柄18的开口92。齿、孔和棘爪凹槽同心地布置在内部盘上。齿围绕着内部盘30的周边94布置并且大体上从内部盘的周边边缘向内延伸90度。棘爪凹槽沿径向向内与孔间隔开。孔和棘爪凹槽呈角度地彼此对齐并且在选择器旋钮14适当地定向以选择期望的重量时呈角度地由齿偏移。这就允许凸起38在齿之间穿过并且允许哑铃10从基座12移开。在组装时,内部盘22的齿延伸进入内部支承件20的外围通道62中(参见图23)。如上所述,内部盘互锁到卡圈24和外选择器旋钮14上。当哑铃容纳在基座中时,由于哑铃的重量是通过旋转外部选择器旋钮选取的,所以内部盘会围绕手柄18相对于内部支承件20旋转,而内部支承件20相对于手柄固定。弹簧加载球44与棘爪凹槽42接合以指示内部盘22的旋转位置,从而允许使用者清楚地识别外部选择器旋钮被转动的时间,下面将更加详细地描述了整个设置。当从基座移开时,内部支承件的弹簧加载销34与相应的孔40接合以将内部支承件20锁定到内部盘22上,这样外部选择器旋钮14、卡圈24和内部盘就不能相对于内部支承件和手柄18旋转。
图7显示了沿手柄18的纵向中心线剖开的可调节哑铃10的剖视图,且没有配重16装接在手柄上。如图7所示,多个卡圈24以及外选择器旋钮14安装在手柄的两个端部46上并且从内部支承件20和内部盘22向远侧布置。内部盘、每个卡圈和外选择器旋钮被互锁并且旋转地安装在手柄的端部上。因此,通过转动外选择器旋钮14,每个卡圈24和内部盘22就会一起围绕着手柄18的端部46旋转。然而,如上所述,内部支承件保持相对于手柄静止,并且内部盘的齿36在内部支承件的外围通道62中旋转。
图8显示了一个卡圈24的内表面的等角视图。卡圈包括一个或多个外围凸缘96、内开口98、延伸套筒100和多个插入翼片102。如下文中更加详细地描述的那样,一个或多个外围凸缘或者与配重16接合并且将它从支撑基座12提出来,或者不与配重板接合并且基于卡圈的朝向而允许它留在支撑基座中。内开口和延伸套筒容纳手柄18的端部46并且允许卡圈24相对于手柄旋转。延伸套筒从卡圈的内表面104中伸出并且允许各个卡圈之间的间隔形成相邻卡圈之间的空间以容纳配重16。延伸套筒100界定了端面106。插入翼片102从延伸套筒的端面最好从端面的外周边沿轴向向内延伸,从而与相邻卡圈或内部盘22的外表面接合,如下面更加详细地描述的那样。
图9显示了一个卡圈24的外表面的等角视图。如图9所示,卡圈的外表面108包括多个凹口以容纳相邻的卡圈的插入物102。Th插入物和凹口110为键接的,这样卡圈就仅可沿一个取向相互连接。例如,在图8和9所示实施例中,插入物102a和相应的凹口110a比插入物102b和102c和凹口110b和110c更宽一些,这样卡圈就只能沿一个特定的取向连接。例如,在一个特定实施例中,可以键接单个的卡圈,这样卡圈除了仅仅以相对于彼此的特定取向组装之外,还仅可以按特定的次序沿着哑铃手柄18组装。
图10显示了用于可调节哑铃10的配重16的前视图。总的来说,配重具有大体上为圆形的形状。配重还形成了用于容纳卡圈24的延伸套筒100的通道112。通道在其内端终止于半圆形弧114处,半圆形弧114具有不变的半径R。该通道还具有不变的宽度W,它与半圆形弧的直径D相等。通道允许卡圈的延伸套筒在通道内部转动并且仅仅通过摩擦偶然地移动配重。在其外端,通道112呈颈部向外朝向配重16的外周116以容纳稳定杆118(也称作桥接件)(显示于图7和22中)。稳定杆延伸经过配重的通道的上部以固定配重并且防止配重在重量选择过程中与卡圈24一起旋转。如图1和7所示,配重16延伸到卡圈的高度上方,这样杆就不会妨碍卡圈的旋转。杆可以装接在内部支承件20的一端和/或手柄18的一端,这样杆就不会随着内部盘22或卡圈而旋转。在相对的端部上,杆118延伸进入外选择器旋钮14的外围槽120中(如图7所示)。当外选择器旋钮14旋转时,杆118置于外围槽120中而没有旋转。
仍然参见图10,接合翼片122从配重16的外表面中伸出来接合一个卡圈24的特定外围凸缘96。特定外围凸缘是由将被哑铃10提起的期望重量确定的。图11进一步显示了图10中所示配重沿剖面线A-A剖开的剖视图。如图11所示,翼片从配重的前表面124中伸出来与卡圈的外围凸缘接合。
卡圈24的外围凸缘96对配重16的翼片122进行卡挡(clocked),即在外围凸缘和翼片之间存在已知的明确的旋转关系。外选择器旋钮14的一个特定取向将会把零个、一个或多个特定的外围凸缘与配重的翼片接合,从而允许使用者选择预定数量的重量。
在哑铃10上可用的增量重量选择的数目可以通过改变外围凸缘96的最小宽度或通过改变外围凸缘的可用圆周来改变。例如,如果外围凸缘的最小宽度减少,可以围绕恒定圆周放置的外围凸缘的数目就会增大,从而可以增大增量重量选择的数目。或者,通过增大外围凸缘96与卡圈24中心相距的半径,就会增大可用于放置凸缘的圆周,并且围绕卡圈的圆周可以放置的恒定宽度的外围凸缘的数目也会增大,因此增加了增量重量选择的潜在数目。虽然外围凸缘最好沿着卡圈24的外周放置,这样可用于放置外围凸缘96的圆周就会最大化,但是凸缘也可以位于卡圈的外周或是位于朝向卡圈中心且与卡圈的外周相距任意距离处。例如,在该实施例中,卡圈可以具有84毫米的外径和32.5毫米的从卡圈中心到外围凸缘的半径。
再次参见图10和11中所示的配重板16,在一个实施例中,例如,翼片122具有大约13毫米的宽度124和大约9.5毫米的高度126。使用该配重板,卡圈24的外围凸缘96之间的最小间隔至少为14毫米以允许配重未选取时翼片38可以滑动经过该间隔。
图12显示了与手柄18的端部46上的内部盘22相邻的第一选择卡圈24a的前视图。如图12所示,第一选择卡圈包括围绕第一选择卡圈的一部分外周延伸的凸缘96a。在如上所述的特定实施例中,例如,其中卡圈24具有84毫米的外径和32.5毫米的从中心到外围凸缘96的半径,外围凸缘可以围绕着第一选择卡圈24a的外周延伸大约192度的角度。第一选择卡圈的延伸套筒100位于可调节哑铃10的第一配重16a的通道112内部(参见图1)。当外选择器旋钮14旋转时,外围凸缘96a围绕着手柄18的端部46旋转。如果使用者选择了第一配重16a,那么外围凸缘就置于第一配重的翼片122之下。因此,当可调节哑铃从支撑基座12中提出时,第一选择卡圈24a的外围凸缘96a就与第一配重16a的翼片122接合并且将第一配重从支撑基座中提起。If然而,如果未选择第一配重16a,那么第一选择卡圈24a的外围凸缘96a就不会位于第一配重的翼片122之下。当可调节哑铃10从支撑基座12中提起时,第一配重留在支撑基座中,由支撑基座的定位壁30支撑。
图13显示了位于手柄18的端部46上紧靠着第一选择卡圈24a远侧的第二选择卡圈24b。如图13所示,第二选择卡圈包括围绕第二选择卡圈的一部分外周延伸的凸缘96b。在如上所述的特定实施例中,例如,其中卡圈24具有84毫米的外径和32.5毫米的从中心到外围凸缘96的半径,凸缘可以围绕着第二选择卡圈24b的外周延伸大约96度的角度。第二选择卡圈的延伸套筒100位于第二配重16b的通道112中并且与第一选择卡圈24a互锁,这样卡圈就可以一起转动。当外选择器旋钮14旋转时,外围凸缘96b围绕着手柄18的端部46旋转。如果使用者选择了第二配重16b,那么外围凸缘224b就置于第二配重16b的翼片122之下。因此,当可调节哑铃10从支撑基座12中提起时,第二选择卡圈24b的外围凸缘96b就与第二配重16b的翼片122接合并且将第二配重从支撑基座中提出来。然而,如果未选取第二配重,那么第二选择卡圈的外围凸缘就不会位于第二配重的翼片下面并且手柄的外端部就离开通道112而不会将第二配重从支撑基座中提出来。当可调节哑铃从支撑基座12中提起时,第二配重16b留在支撑基座中,由支撑基座的定位壁30支撑。
图14显示了位于手柄18的端部46上紧靠着第二选择卡圈24b外侧的第三选择卡圈24c的前视图。如图14所示,第三选择卡圈包括围绕着第三选择卡圈24c的一部分外周延伸的三个凸缘96c、96d和96e。在如上所述的特定实施例中,例如,其中卡圈24具有84毫米的外径和32.5毫米的从中心到外围凸缘96的半径,凸缘96c、96d和96e可以围绕第三选择卡圈24c的外周分别延伸角度大约为72、48和72度的角度γ、δ和ε。第三选择卡圈24c的延伸套筒100位于可调节哑铃10的第三配重16c的通道112内并且与第二选择卡圈24b互锁。当外选择器旋钮14旋转时,三个外围凸缘96c、96d和96e就围绕着手柄的端部旋转。如果使用者选取第三配重16c,那么外围凸缘96c、96d和96e中的一个就放置在第三配重16c的翼片122之下。因此,当可调节哑铃从支撑基座12中提起时,第三选择卡圈24c的外围凸缘96c、96d和96e中的一个就与第三配重16c的翼片122接合并且将第三配重从支撑基座中提出来。然而,如果未选取第三配重,则第三选择卡圈24c的外围凸缘96c、96d和96e就均不会置于第三配重16c的翼片122之下,并且手柄18的外端部46就离开通道112而没有将第三配重从支撑基座12中提起来。当可调节哑铃10从支撑基座中提起时,第三配重16c仍然留在支撑基座中,由支撑基座的定位壁30支撑。
图15显示了位于手柄18的端部46上紧靠着第三选择卡圈24c外侧的第四选择卡圈24d的前视图。如图15所示,第四选择卡圈包括围绕着第四选择卡圈24d的一部分外周延伸的五个凸缘96f、96g、96h、96i和96j。在如上所述的特定实施例中,例如,其中卡圈24具有84毫米的外径和32.5毫米的从中心到外围凸缘96的半径,凸缘96f、96g、96h、96i和96j可以围绕第四选择卡圈24d的外周分别延伸角度大约为48、24、48、24和48度的角度ζ、η、θ、κ和λ。第四选择卡圈24d的延伸套筒100位于可调节哑铃10的第四配重16d的通道112内并且与第三选择卡圈24c互锁。当外选择器旋钮14旋转时,五个外围凸缘96f、96g、96h、96i和96j就围绕着手柄18的端部46旋转。如果使用者选取第四配重16d,那么外围凸缘96f、96g、96h、96i和96j中的一个就放置在第四配重16d的翼片122之下。因此,当可调节哑铃10从支撑基座12中提起时,第四选择卡圈24d的外围凸缘96f、96g、96h、96i和96j中的一个就与第四配重16d的翼片122接合并且将第四配重从支撑基座中提出来。然而,如果未选取第四配重,则第四选择卡圈的外围凸缘96f、96g、96h、96i和96j就均不会置于第四配重的翼片122之下,并且手柄18的外端部46就离开通道112而没有将第四配重从支撑基座12中提起来。当可调节哑铃从支撑基座中提起时,第四配重16d留在支撑基座中,由支撑基座的定位壁30支撑。
图16显示了位于手柄18的端部46的远端上紧靠着第四选择卡圈24d外侧的外选择器旋钮14的前视图。如图16所示,外选择器旋钮包括围绕外选择器旋钮的一部分外周延伸的五个凸缘96k、96l、96m、96n和96o。例如,在如上所述的特定实施例中,其中卡圈24具有84毫米的外径和32.5毫米的从中心到外围凸缘96的半径,凸缘96k、96l、96m、96n和96o可以围绕外部选择器旋钮14的外周分别延伸大约为24、24、24、24和24度的角度μ、ν、o、ρ和Ω。外选择器旋钮的延伸套筒100位于可调节哑铃10的第五配重16e的通道112内并且与第四选择卡圈24d互锁。当外选择器旋钮14旋转时,五个外围凸缘96k、96l、96m、96n和96o就围绕着手柄18的端部46旋转。如果使用者选取第五配重16e,那么外围凸缘96k、96l、96m、96n和96o中的一个就放置在第五配重的翼片122之下。因此,当可调节哑铃从支撑基座12中提起时,外选择器旋钮的外围凸缘96k、96l、96m、96n和96o中的一个就与第五配重的翼片122接合并且将第五配重从支撑基座中提出来。然而,如果未选取第五配重16e,则外选择器旋钮的外围凸缘96k、96l、96m、96n和96o就均不会置于第五配重16e的翼片122之下,并且手柄18的外端部46就离开通道112而没有将第五配重从支撑基座12中提起来。当可调节哑铃10从支撑基座12中提起时,第五配重仍然留在支撑基座中,由支撑基座的定位壁30支撑。
如果图12-16中所示的选择卡圈24用在哑铃10的每一侧上,那么外选择器旋钮14将必须沿相同的方向例如顺时针转动以在两侧上选取相同的重量设置。这会要求朝使用者转动一个外选择器旋钮并且朝远离使用者的方向转动另一个外选择器旋钮。然而,如果需要的话,本领域的普通技术人员可以很容易地想到可以在可调节哑铃的相对端部上使用镜像卡圈,这样外选择器旋钮就可以均朝使用者转动或均朝远离使用者的方向转动从而在两个端部上选择相同的重量设置。
如上所述,可调节哑铃10包括弹簧加载销34锁紧机构来在销与内部盘22接合时将配重16固定在适当的位置,并且允许在销脱离内部盘时调整哑铃的重量。图17显示了可调节哑铃的部分剖面图,其中弹簧加载销锁紧机构接合在内部盘的一个孔40中并且弹簧加载球44位于内部盘的一个棘爪凹槽42中。当弹簧加载销如图17所示接合时,弹簧加载销通过接合内部盘的多个孔中的一个来锁紧内部盘并且防止内部盘旋转。因为内部盘22与卡圈24和外选择器旋钮14互锁,所以弹簧加载销34就通过防止卡圈24的外围凸缘96相对于配重的翼片122旋转来固定每个配重16。在一些应用中,弹簧加载销与稳定杆118(参见图7)接合,从而确保配重固定到可调节哑铃10上并且在使用和选择期间稳定。容纳孔40位于内部盘22上,这样仅当卡圈24与期望的配重板16完全接合时,销的取向才与特定的孔相同。仅当卡圈和配重板适当地确定取向之后,销才会锁紧内部板。
图18显示了可调节哑铃10的剖视图,其中弹簧加载销34锁紧机构脱离内部盘22并且其中外选择器旋钮14处于调整之间,即弹簧加载球44没有位于内部盘的棘爪凹槽42中。因为弹簧加载销脱离内部盘,所以内部盘可以自由地相对于内部支承件20旋转,因此,外选择器旋钮可以旋转以调整哑铃的重量。如图2和18所示,插塞32从底壁向上延伸以与销结构的底部接合。插塞包括上倾斜凸轮表面130和从插塞32向外朝支撑基座12端部伸出的凸起38。插塞置于支撑基座上,这样当可调节哑铃10放在支撑基座上时,凸起就延伸进入内部支承件20的空腔72中。如图18所示,插塞的上部倾斜凸轮表面在内部支承件的空腔中与弹簧加载销34的向下倾斜的表面132接触。当可调节哑铃降低到支撑基座上时,插塞32的上部倾斜凸轮表面130就与弹簧加载销的向下倾斜表面接合并且将弹簧加载销从其在内部盘22的孔40中的接合位置缩回并且将销80从内部盘的孔中拉出来。当弹簧加载销从内部盘的孔中缩回时,内部盘被解锁并且可以相对于内部支承件20旋转,因此允许进行重量选择。
因此,当可调节哑铃10降低到支撑基座12上时,插塞32就会延伸进入内部支承件20的空腔72中。插塞的上部倾斜凸轮表面130与弹簧加载销34的向下倾斜表面132接合并且将弹簧加载销从内部盘22的孔40中缩回,从而允许内部盘相对于内部支承件旋转。在该位置,可以通过旋转外选择器旋钮14来调整哑铃的重量。然而,当哑铃从支撑基座移开时,插塞的上部倾斜凸轮表面就脱离内部支承件的弹簧加载销的向下倾斜表面。弹簧84向外将销80推向其延伸的偏压位置,销80在该位置与内部盘的多个孔中的一个接合,从而防止内部盘相对于内部支承件20旋转(假定孔40与销34适当地对齐)。因此,当哑铃10从支撑基座12移开时,弹簧加载销与内部盘22的孔40中的一个接合并且防止内部盘、卡圈24和外选择器旋钮14相对于内部支承件20和手柄18旋转。
插塞32的上部倾斜凸轮表面130和弹簧加载销34的向下倾斜表面132的各个角度决定了弹簧加载销从其向外的偏压位置缩回的程度。例如,在一个实施例中,插塞的上部倾斜凸轮表面和弹簧加载销的向下倾斜表面的倾斜角度大约为40度。另外,从插塞的主体中伸出的插塞的凸起38的长度大约为5毫米。凸起可以略微弯曲以配合从内部盘22的周边中伸出的齿36的曲率。图20A-20E显示了图18中所示销的一种实施形式。图21A-21E显示了插塞的一种实施形式。
弹簧加载球44与棘爪凹槽42接合,从而指示内部盘22转动到一个或多个配重完全接合的时间,即卡圈24的一个或多个外围凸缘96与配重16的翼片122完全接合的时间。请注意,在一些应用中,可调节哑铃10可以布置成没有接合配重。同样,在一些应用中,当配重已经由卡圈的外围凸缘适当地固定时,弹簧加载球和棘爪凹槽向使用者发出听觉和/或其它感觉反馈。该特征可以有助于使用者确定配重选择器旋钮14的适当位置。
如上所述并参见图5,内部盘22的棘爪凹槽42与内部盘的齿36之间存在角度上的偏移。因此,当弹簧加载球44位于图17所示的一个棘爪凹槽中时,内部盘的齿均不会延伸到内部支承件20的空腔72中。在这种取向中,支撑基座12的插塞32可以自由地移动到内部支承件20的空腔72中或从空腔72中移出,因此齿36不会与凸起38接合,而这将会使哑铃10不会脱离基座。因为棘爪凹槽42与内部盘22的孔40对齐,所以当弹簧加载球44位于棘爪凹槽中的一个时,弹簧加载销34也被对齐以与内部盘的孔中的一个接合。因此,当插塞离开内部支承件的空腔,即哑铃从支撑基座上移开时,弹簧加载销与内部盘的孔中的一个对齐并且弹簧的偏压力将销推进到内部盘的孔中。
然而,如图18所示,如果弹簧加载球44并没有位于棘爪凹槽42中的一个的内部,即,可调节哑铃的卡圈24处于调整之间并且卡圈的外围凸缘96与所选取的配重16的翼片122不完全地接合,那么内部盘22的偏移齿36中的一个就会伸入内部支承件20的空腔72中。在这种情形下,插塞32不能从内部支承件的空腔中移开,即,哑铃10不能从支撑基座12中移开,因为齿在空腔内部锁紧了插塞的凸起38。因此,只有在弹簧加载球棘爪44位于棘爪凹槽42之一并且卡圈24的凸缘96与配重16的翼片122完全接合时,哑铃才可以从支撑基座移开。或者,卡圈的凸缘和配重板的完全接合能够以弹簧棘爪之外的其它方式表示,例如可以通过精确标记选择旋钮14或其它装置的取向。下面将更加详细地描述用于指示选择器旋钮的选取取向的位置条。
在图1所示的实施例中,可调节哑铃10允许配重在5磅到52.5磅的范围内进行调整。在该实施例中,在未装接任何配重16时可调节哑铃10的组合重量为5磅;位于内部盘22和第一选择卡圈24a(第一)或24b(第二)之间的第一配重16a为7.5磅重;位于各个第一和第二选择卡圈24a和24b之间的第二配重的重量也是7.5磅;位于各个第二和第三选择卡圈24b和24c之间的第三配重16c的重量是5磅;位于各个第三和第四选择卡圈24c和24d之间的第四配重16d的重量是2.5磅;并且位于各个第四选择卡圈24d和外选择器旋钮14之间的第五个外部配重16e为1.25磅。这种配置允许可以为可调节哑铃10选取15种增量重量,即为5、7.5、10、12.5、15、17、20、22.5、25、30、35、40、45、50和52.5磅。配重16最好布置成配重中最重的配重距手柄18的握把部26最近,并且最轻的配重距手柄的中心握把部最远。配重也能够以其它任意的次序布置,且适当地选择卡圈24的位置以进行适当的重量选择。
在图29至38中显示了使用另一种弹簧加载销34锁紧机构的可调节哑铃10的另一个实施例。首先参见图32和图34,在该实施例中,哑铃210包括弹簧加载销212锁紧机构、插塞214和夹持杆216。接下来参见图25,支撑基座218包括接合表面220和凸起222。肩部接合表面与封装在哑铃的内部支承件224内的插塞接合,从而当哑铃位于支撑基座上时使弹簧加载销锁紧机构脱离内部盘226。肩部接合表面还使凸起非有意地断裂或受到损坏。与上述凸起38类似的凸起222延伸到内部支承件的外围通道228中,从而在配重16与卡圈232不完全地接合或脱离卡圈232时有选择地与内部盘226的齿230接合。
与上述凸起和锁紧机构类似,在接合时,弹簧加载销212锁紧机构可以防止内部盘226、卡圈232和外选择器旋钮234相对于手柄236旋转。当哑铃210被放入支撑基座218中时,接合表面220与插塞214接触并且将弹簧加载销锁紧机构缩回,这样就可以转动外选择器旋钮以调整可调节哑铃的重量。因此,可以通过当哑铃位于支撑基座中时转动这一对外选择器旋钮来使多个配重16与多个卡圈24可选地接合或脱离来调整可调节哑铃的重量。
图33和34显示了可调节哑铃210的剖视图,其中弹簧加载销212锁紧机构接合到内部盘226的一个孔238中并且其中弹簧加载球240位于内部盘的棘爪凹槽242之一中。当弹簧加载销如图33和图34所示接合时,弹簧加载销通过接合内部盘的多个孔中的一个来锁紧内部盘并且防止内部盘旋转。因为内部盘226与卡圈232和外选择器旋钮234互锁,所以弹簧加载销就通过防止卡圈的外围凸缘相对于配重16的翼片122旋转来固定每个配重。与稳定杆118结合的弹簧加载销212可以确保配重固定到可调节哑铃上直至哑铃被放回到支撑基座218中。
图30至32显示了可调节的哑铃210的剖视图,其中弹簧加载销212锁紧机构脱离了内部盘226。因为弹簧加载销212脱离了内部盘226,所以内部盘可以自由地相对于内部支承件224旋转,因此,外选择器旋钮234可以旋转以调整哑铃210的重量。如图29和32所示,肩部接合表面220从支撑基座218向上延伸。接合表面延伸进入内部支承件的空腔244中以与内部支承件的插塞214接合。插塞(或滑块)(例如,参见图32和图33A-33D)包括下部接合表面246、上部倾斜凸轮表面248和槽250。夹持杆216延伸通过插塞的槽并且将插塞保持在内部支承件的空腔中而又允许插塞沿着至少一个轴例如垂直地在内部支承件的空腔中滑动。当可调节哑铃210降低到支撑基座218上时,支撑基座的接合表面220就与插塞214的下部接合表面接触并且沿着由插塞的槽250界定的路径推动插塞。当插塞被进一步推进到内部支承件224的空腔244中时,插塞的上部倾斜凸轮表面248就会与弹簧加载销212的向下倾斜表面252接触。插塞的上部倾斜凸轮表面就与弹簧加载销的向下倾斜表面接合并且将弹簧加载销从其在内部盘226的孔238中的接合位置缩回并且将销254从内部盘的孔中拉出来(例如,参见图27)。<当弹簧加载销212从内部盘的孔中缩回时,内部盘被解锁并且可以相对于内部支承件旋转。
可调节的哑铃也可以配置成不需要支撑基座来松释配重板。在此种配置中,插塞可以布置得延伸超过可调节的哑铃底面,这样插塞就会与一个表面接合,例如与地板或工作台接合,如果可调节哑铃放置在其上的话。一旦与地板或其它表面接合,插塞就与锁定装置接合以将支撑板从内部盘上脱离并且因此而允许选择器旋钮和卡圈自由地转动。
因此,当可调节哑铃810降低到支撑基座218上时,支撑基座的接合表面220就与插塞214的下部接合表面246接合并且在内部支承件224的空腔244中进一步地推动插塞。当插塞的上部倾斜凸轮表面248与弹簧加载销212的向下倾斜表面252接合时,弹簧加载销从内部盘226的孔238中缩回,从而允许内部盘相对于内部支承件224进行旋转。在该位置中,可以通过旋转外选择器旋钮234来调整哑铃210的重量。
当已经选取了期望的重量并且将哑铃从支撑基座218移开时,由弹簧加载销212的弹簧256施加的偏压力会朝外向内部盘226推动弹簧加载销。弹簧加载销的向下倾斜表面252与插塞214的上部倾斜凸轮表面248接合并且推动插塞远离弹簧加载销,并且插塞的上部倾斜凸轮表面从弹簧加载销的向下倾斜表面上脱离。重力也可以助于向下移动插塞。弹簧256朝外将销254推动至其延伸的偏压位置,在该位置它与内部盘226的多个孔238接合并且防止内部盘相对于内部支承件224旋转。因此,当哑铃210从支撑基座218中移开时,弹簧加载销212与内部盘的孔中的一个接合并且防止内部盘、卡圈232和外选择器旋钮234相对于内部支承件和手柄236旋转。
如上所述,插塞214的上部倾斜凸轮表面248和弹簧加载销212的向下倾斜表面252确定弹簧加载销从其向外的偏压位置缩回的程度。例如,在一个实施例中,插塞的上部倾斜凸轮表面和弹簧加载销的向下倾斜表面以与垂直方向相隔大约40度的角度倾斜。凸起222也可以略微弯曲以配合如上所述从内部盘226的周边中伸出的齿230的曲率。
另外,可调节哑铃210不能从支撑基座218中移开,除非配重16完全与卡圈232接合或脱离。同样如上所述,哑铃的内部支承件224还包括在配重未完全接合或脱离卡圈时与凸起222接合的齿230。当配重16未完全由卡圈接合时,齿就与凸起接合并且防止凸起离开内部支承件的空腔244,从而防止哑铃从支撑基座中移开。当卡圈232针对期望的重量适当地对齐并且哑铃210从支撑基座218移开时,弹簧加载销212锁紧机构就与内部盘226再次接合并且防止内部盘、卡圈232和外选择器旋钮234相对于手柄236和内部支承件224旋转。因此,配重16被锁定到适当的位置并且外选择器不能转动以选择另一种配重的组合。
在该实施例中,选择器旋钮包括围绕其周边的圆形凹口以允许使用者在调整哑铃的重量时可以可靠地夹持和转动外选择器旋钮。或者,外选择器旋钮可以包括能够向使用者提供固定抓取面的其它形状的凹口或凸起。例如,如图39至45所示,外选择器旋钮可以包括V形凹口以提供抓取面。另外,手柄的中心握把部包括覆盖物以允许使用者在使用过程中更可靠地握紧哑铃。例如,在一个实施例中,覆盖物可以包括柔软的顺应性橡胶或似橡胶的防滑材料。另外,覆盖物可以包括带有纹理的握紧表面以允许使用者可靠地握紧哑铃。例如,如图1所示,握紧覆盖物可以包括细长的卵形凸起,这些凸起延伸超过覆盖物的外表面以辅助使用者握紧哑铃。然而,覆盖物也可以包括提供了抓取面的凹部或孔。
基座310是由模制塑料材料做成的,该材料足够坚固以在哑铃10放置在其中时可以支撑哑铃。因为当哑铃在基座中时,例如改变重量选择时,哑铃是被手持的,所以非常有益的是基座在其搁置的支撑表面上非常稳定。另外,当哑铃从基座移开或放回至基座中时,非常有益的是基座在这些步骤过程中不会很容易地移动。因为哑铃被设置到基座中且配重板16容纳在其自身的各个部分内,所以如果基座可以很容易地在支撑表面上移动,那么将哑铃从基座上移除以及将哑铃返回至基座会更加困难。
图34是未带有哑铃10的基座310的一个实例的剖视图。图35显示了基座顶部312、带有平衡锤杆316的板314和基座底部318的分解图。也可以使用配重的其它类型、数量或位置来固定基座。基座具有顶部和底部以及夹持在这两个部分之间的板。紧固件320(未显示)延伸通过防滑地脚、底部、板并且延伸到顶部中以将组件夹持在一起。具有总重大约为5磅的三个钢质平衡锤杆316装接在板314上并且由板314支撑以向基座310提供相当大的重量并且使它不会很容易地在支撑表面上转动。防滑地脚322,例如由Kraton_制成,置于底部上以帮助保持基座在支撑表面上稳定。基座的底部318具有在基座的两个端部之间向上的弓形曲线324,它在基座和支撑表面之间提供了一些间隔。因为支撑平衡锤杆的板是刚性的并且支撑着配重块自身,所以基座的底部不必支撑配重块。图34和35还显示了用于驱动哑铃10中的松释机构的肩部接合326,以及用于在配重选择器并未处于完全选取位置时将内部板锁入基座中的凸起328。
图Base 3、Base 4和Base 5显示了哑铃10的基座410的另一个实施例,它用于具有将基座固定在支撑表面上的另一种配重结构。图36显示了上部基座外壳412、下部基座外壳414和置于并夹持在上部基座外壳和下部基座外壳之间的配重组件416。紧固件418延伸通过防滑地脚420、底部、配重组件并且延伸到顶部中以将组件夹持在一起。配重组件是吹塑的塑料容器结构,包括钢砂和混凝土(或任何其它重量物质,包括液体、球轴承、沙子等等)。虽然吹塑容器是具有一定结构的,它也可以是柔性的,例如塑料袋状容器,只要它能够足以在内部包容配重材料即可。基座的底部414是扁平的并且支撑配重组件416的重量。扁平的底部如果在配重组件的载荷下发生小数量的弯曲,则将停靠在基座410所搁置的支撑表面上。图37显示了基座的另一个实施例的分解图,且基座具有上部外壳412、配重组件416、外壳的下部414和防滑地脚420。在两个实施例中,手柄凹槽422均模制到基座的端部内以使得哑铃基座或哑铃和基座组合的传送更加方便。参见图34-38。或者,也可以在基座上形成手柄凸起。
在包括图39-45在内的几幅图中显示了用于选择哑铃10上重量载荷的选择器旋钮510。在每个端部上均有一个旋钮,并且每个旋钮大体上与另一个旋钮相同。选择器旋钮大体上是圆形的,并且由外部零件512、内部零件514和配重选择器指示器516构成。外部零件和内部零件由充填玻璃的尼龙制成。旋钮的大部分上覆盖有表面模制材料518,例如聚合物或类似的材料,例如Kraton_或Santoprene_,最好具有大约为60的肖氏硬度。选择器旋钮置于手柄杆的每个端部上方并且使用螺钉紧固件520等固定,并且可以永久地安装或是可以移动。每个旋钮510都可以相对于手柄杆旋转。旋钮的内部零件514具有卡圈522,卡圈522围绕中心孔524形成并且从内侧向内(朝向手柄的中部)延伸来与相邻卡圈的外表面接合。旋钮卡圈具有键接凸起526以插入相邻卡圈中的相应凹槽534内,从而可旋转地将旋钮卡圈与相邻卡圈接合,如在此更加详细地描述的那样。参见图39和42。内部零件514的内表面还具有用于与相邻配重板16接合的翼片,其中配重板16是由哑铃10上所选的载荷决定的。参见图42。
选择器旋钮510具有形成于其上的指示器标记。在一个应用中,旋钮的配重选择器指示器516部分是带片528,该带片是通过将某种材料例如尼龙6做成具有由活动铰链532连接的多个部分530的长零件。在每个部分的外表面536上形成了增大的数字534。在多个部分530的内表面540上形成了定位翼片538。定位翼片制成当带片528组成圆圈(参见图44)用于在旋钮510上定位时,翼片插入旋钮中的相应的槽中以确保不同的增大数字的适当取向。带片在旋钮上的位置非常重要,因为不同的数字是哑铃10上所选重量的指示器,所以带片应该与旋钮的取向键接或是与旋钮的取向协调,而旋钮的取向与卡圈522的位置协调,这样重量选择器数字532就是精确的。带片528的每个部分530的边缘都是倾斜的。一旦带片被模制,它就置于形成于旋钮的内部零件514的外侧上的凹入环形缘542上。参见图40。翼片538被插入形成于环形缘中的它们的各个凹槽中,并且外部零件512与内部零件514配对并且装接在内部零件514上。外部零件具有倾斜的环形槽544,该环形槽用于容纳带片的部分的倾斜边缘,从而有效地将带片卡持到组装的旋钮上。参见图39、41和图42。旋钮510的内部零件514上的凹入环形缘542也可以在其内缘上具有倾斜凹槽以容纳环形部分的倾斜边缘并且类似地将带片卡持到旋钮上。
然后将表面模制材料518涂敷到旋钮的外表面上。在某些外表面上,例如必须连接至相邻卡圈524上的内部零件514的内表面,并未覆盖有表面模制材料。然而,抓取面上覆盖有表面模制材料以提高握紧特性。带片528上的数字的顶面上并未覆盖表面模制材料,这样就可以很容易地以对比颜色看到重量指示器数字534。这是通过确保用于涂敷表面模制材料518的模子与数字的顶面接触以使表面模制材料掩盖住数字指示器来实现的。数字的顶面就与表面模制材料的顶面齐平,但是由于与表面模制材料的颜色存在对比,所以可以很清楚地看到。也可以类似地处理其它的特征来确保其可见性,例如在旋钮510的内部零件514上形成如图41中所示的与每个数字534相关的箭头546。表面模子518设计成在模制过程中与箭头的顶部和带片528上数字的顶部一起发生接触,从而允许数字和箭头的两个顶面齐平并且可由使用者看到。在与模子接触时,数字和箭头可以略微处在与压缩材料齐平的上方,这样当模子移开时,数字和箭头的顶面就会略微膨胀到表面模子材料的顶面上方,从而提供了附加的触觉感觉。
图45和46中显示了杆610的另一个实施例。在图45中,杆显示为延伸通过单个握把部614的圆柱形杆612(中空的或是实心的)。握把部经过仿形以舒适地操纵一个载荷,并且可以具有在其上形成的多个区域的摩擦提高材料616。握把部通过一对紧定螺钉紧固件等夹持到杆上。在一个应用中,杆的握把部是由钢构成的;然而,也可以使用其它的合适的材料,比如铝、橡胶、聚合物等。在握把部的两个端部620上形成了两个相对的槽618。这些槽容纳形成于内部支承件710上的翼片720,如下面进一步描述的那样,从而可旋转地将内部支承件与手柄的握把部的端部接合。这会避免内部盘独立于握把部和杆而发生旋转。杆的两个端部具有螺纹孔622,这些螺纹孔用于容纳将端部旋钮510装接到杆上的紧固件。
在图47和图48中显示了用于内部支承件710的另一种结构。内部支承件安装在杆610的握把部614的任一个端部上。图47和48中所示的内部支承件包括内表面712(参见图47)和外表面714(参见图48)。贯穿支承件形成了中心孔716,且在内表面上围绕该中心孔形成了扩口凹槽718。两个相对的翼片720沿径向延伸到凹槽中,从而与手柄18的握把部614上的相应的槽620接合,如在此相对于杆610的结构讨论的那样。。在支承件顶部的剪切块区域722容纳和固定(即通过两个螺纹紧固件)桥接件118的内端部724,桥接件118沿着配重16的顶部延伸以避免当哑铃10从基座410上移开以供使用时发生旋转。支承件的底部边缘728是扁平的从而用于与基座接合,并且在支承件中扁平边缘处形成了凹槽730以容纳肩部接合326结构和凸起328,如上所述。凹槽中的开口732延伸至内表面以接近凹槽,从而将锁定装置的弹簧加载销34部分置于支承件中以及将球棘爪44结构置于支承件中。剪切块734形成于凹槽的开口上方以容纳盖板74。位于凹槽底部的孔736用于将滑动夹持滑块接合器/插塞214(参见图32)的销216。
图48显示了内部支承件的外表面714。外表面显示了多个支撑特征738以向支承件提供足够的结构强度。槽740围绕着支承件的边缘延伸以容纳内部盘上的齿,这些齿在配重板选择过程中与凸起328接合并且脱离凸起328,如同此处的其它地方所述的那样。图中显示了用于容纳杆612的中心孔716,并且在支承件的顶部形成了用于容纳桥接件118的切口742。处于底部的凹槽744延伸到其中形成有三个孔748的外壳746中。与中心孔最接近的孔748a用于球棘爪44位置指示器。球89和弹簧88从支承件的内侧放置到其中。紧邻的孔748b用于锁定装置的弹簧载荷销34部分。销80和弹簧84被从支承件的内侧置于其中。第三孔748c(对于内部面712为736),如上说述,用于夹持滑块接合器/插塞214的孔216。插塞从底部放置到凹槽744的封闭部750的低端,然后夹持销被压入配合到容纳孔中以在其上夹持插塞。插塞延伸出凹槽的封闭部分之外。凹槽的底部752并未封闭并且容纳夹持肩部326。当哑铃10放置在基座410上时,肩部会将插塞214向上推进到凹槽的封闭部分中以驱动锁紧机构,如同样在此处所述的那样。
桥接件118装接到每个内部支承件710上并且向外延伸通过每个配重16中的槽112。桥接件具有装配到旋钮510的内边缘556的槽中的外端754。当旋钮转动时,桥接件的外端沿着槽滑动,这样旋钮就可以在重量选择过程中转动。桥接件的外端可能会偶然地与旋钮中槽的侧面接触。如果没有任何接触,桥接件就是有效的悬臂结构。参见图39。桥接件可以避免在使用过程中配重在杆612上旋转。
图49-54中显示了与哑铃10一起使用的另一个配重板810。这些配重板与上面所示和描述的配重板16(参见图10)类似,它们由整体铸造或以其它方式形成的金属制成。另一种配重板由几层金属板制成而不是由一个整体制成。在一个应用中,配重板为铬钢并且镀锌。某些层是主要的,具有总的形状,并且一些层是部分的并且装接到主要的板上。例如,在图49中,所示配重板由两个主要的板812和四个装接到主要板所示侧的部分板814。部分板可以装接到主要板的两侧上。部分板和主要板使用铆钉816装接在一起,在一个实例中,使用了四个铆钉,如图49所示。图50以分解图显示了2.5磅重的配重板。其中有两个主板,两个部分板(四个零件)被装接在内部表面818上,并且两个部分板(四个零件)被装接在外表面820上。四个铆钉被用于将板装接在一起。翼片822从外表面焊接到主要板812上,刚好在中心槽824下方,用于在使用特定的配重板810进行重量选择时与相应的卡圈翼片826接合。参见P2和P5。
图58A和图58B显示了旋转干涉装置的另一个实施例的两个视图,该旋转干涉装置可操作地与内部盘连接用于防止内部盘的旋转。旋转干涉装置或锁定装置包括具有曲线表面且界定了多个锯齿或齿的弹簧偏压构件。这个实施例的内部盘还包括沿着其周边的匹配锯齿。锁定装置由弹簧向内部盘的周边偏置,这样在不存在反作用力时,锁定装置的锯齿就会与内部盘的匹配锯齿啮合以防止内部盘发生旋转。然而,当哑铃放在基座支承件或其它表面上时,致动器就会和弹簧偏压构件接合并且将构件推向远离内部盘周边的方向。这样,当哑铃在基座或其它表面上时,弹簧偏压构件的锯齿就会沿着内部盘的周边脱离锯齿,因此松释内部盘从而内部盘可以相对于手柄和内部支承件旋转。当从基座中提起或者离开表面时,当哑铃在使用中构件与内部和盘接合并且使它不会发生转动。
参见图58A,图中显示出旋转干涉装置或锁定装置(参见上文)的另一个实施例且它与内部盘1002接合。杆臂1004枢转地与内部支承件1006连接,这样杆1004的一端就延伸进入凹槽1008并且杆的另一端与锁定装置块1010接合。块1010在其上表面上具有齿轮齿或锯齿以啮合内部盘1002外边缘上的相应的齿轮齿或锯齿。弹簧1012偏压锁定装置块1010使之与内部盘1002接合,并且使凹槽1008中的杆臂1004的端部朝下。如图58B所示,当可调节哑铃被放入支撑基座1014中时,插塞1016(或放置了哑铃的基座或支座表面上的另一个部分)与杆臂1004接合从而将锁定装置块1010压在弹簧上并且脱离内部盘1002。当哑铃从基座或支座表面上提起时,弹簧偏压块1010使之与内部盘接触并且限制内部盘相对于内部支承件1006和手柄发生旋转。或者,锁定装置可以安装到内部支承件的上部1018上,这样块1010的锯齿就朝下以沿着内部盘1002与锯齿啮合。在这种应用中不包括杆臂1004。而是细长可被滑动支撑的杆在内部支承件上部和内部支承件下部之间延伸。杆的上部1018可操作地与锁定装置连接。当可调节的哑铃被放入支撑基座中时,接合表面接触杆并且使它向上滑动。与锁定装置块连接之后,杆的向上运动使锁定装置脱离内部盘并且因此允许内部盘旋转以允许对重量选择进行调整。
虽然上面使用具有一定程度的特殊性描述了本发明的优选实施例,但是本领域的技术人员可以在不脱离本发明的精神或范围的前提板一旦组装成单个的元件,就镀上表面模制材料828。表面模制材料可以是塑料,例如热塑材料,比如尼龙、充填玻璃的尼龙、聚丙烯、Kraton等,厚度大约为1.2毫米。图51显示了镀膜配重板830。镀膜配重板会降低配重810彼此接触时产生的噪音,从而有助于避免损害某些地板表面以及提供大体上更好的抓取面。涂层还有助于降低界面部分之间的摩擦。表面模制材料828涂层可以是用于不同尺寸的配重板或其它理由的带颜色的镀膜。如图51中所示的围绕着配重板中心的凹口832的圆圈会屏蔽掉表面模制材料中在涂层过程中形成的多个孔。在涂敷表面模制材料时,翼片822会转变为锲834。图52是配重板810的代表性截面,该配重板具有四个主要的板812以及位于主要板任一侧上的两个部分板814。表面模制材料会消除配重板的边缘836。图52是与图51中所示相同的配重板的代表性截面,图中显示了四个主要板与刚好焊接到中心槽824下方的L形翼片。图54是另一种配重板的代表性截面,该配重板具有两个主要板,且在一侧上装有两个部分板814a,而在另一侧上装有五个部分板814b。如果需要的话,这些板可以装接在一起而无需使用铆钉816。它们可以被焊接、胶合、围绕其边缘836夹紧,或者可以使用任何其它连接装置将板夹持在一起。组装板可以在未涂敷表面模制材料828的情况下使用。主要板812和部分板814的数目进行组合以获得期望的重量。
图55-57显示了如上所述实施例的另一个实施例。在图55中显示出哑铃910容纳在基座912中。在这个位置上,因为锁紧机构失效,所以可以通过旋转手柄920每个端部上的选择器旋钮914(它会旋转卡圈916以选择期望的配重918)而使重量选择成为期望的重量载荷。两个端部上的重量选择应该相同(即在两个端部上都应该选择“5”)从而获得刻度盘上所表示的配重。然而,如果需要的话,可以使旋钮转到不同的配重级,并且可以实现两个选取的配重级之间的总重。图56显示了在它的最大重量时的哑铃910,它被从基座912中提起。没有配重板918留在基座中。当哑铃不在基座中时,就启动锁紧机构,卡圈916就不能转动。桥接件924保持配重不会相对于卡圈转动或重新定向。图57显示了从基座中提起的具有30磅重量载荷的哑铃。六个配重板918a留在基座912中,基座的每一侧上有三个配重。分隔器926使配重板918保持直立并且准备好容纳哑铃。下对公开的实施例进行多种变动。所有定向的标记(例如、上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶部、底部、上方、下方、垂直、水平、顺时针和逆时针)仅仅用于识别的目的来辅助读者对本发明的理解,而不是产生局限性,特别是对位置、取向或本发明的用途的局限。连接标记(例如装接、耦合、连接的、安装等)都可作广义的解释并且可以包括元件接头之间的中间构件和元件之间的相对运动。同样地,连接标记不一定非得意味着两个元件直接连接和彼此成固定的关系。而是旨在上述描述或附图中所示的所有东西都应该解释为是说明性的而不是限制性的。可以在不脱离所附权利要求书界定的本发明的精神范围内对细节或结构进行变化。
Claims (23)
1.一种可调节的哑铃装置,其包括:
(a)哑铃,该哑铃包括:
(i)手柄;
(ii)安装在该手柄上并且大体上相对于该手柄固定的内部支承件;
(iii)旋转地安装在该手柄上的内部盘;
(iv)多个相互连接的卡圈,每个卡圈均包括至少一个凸缘,所述多个相互连接的卡圈还与该内部盘相互连接;
(v)用于将该内部盘连接到该内部支承件上的旋转干涉装置;
(vi)与多个相互连接的卡圈和内部盘相互连接的选择器装置;和
(b)基座支承件,该基座支承件包括:
(i)多个配重,每个配重均具有翼片;
(ii)用于支撑该配重的多个定位壁;和
(iii)用于松释该旋转干涉装置的致动器,由此通过将至少一个卡圈的至少一个凸缘与该配重的该翼片接合从而选取多个配重中的一些组合。
2.如权利要求1所述的可调节的哑铃装置,其特征在于,该旋转干涉装置包括弹簧加载销。
3.如权利要求1所述的可调节的哑铃装置,其特征在于,该选择器装置包括外部选择器旋钮。
4.如权利要求1所述的可调节的哑铃装置,还包括用于指示内部盘的旋转位置的旋转指示器。
5.如权利要求4所述的可调节的哑铃装置,其特征在于,该旋转指示器包括弹簧加载球和棘爪凹槽,它们接合以指示所选重量。
6.一种哑铃装置,其包括:
可变配重的哑铃,该哑铃具有至少一个配重板,并且具有
用于在该哑铃上选择该至少一个配重板以提供期望重量载荷的装置以及用于禁止所述装置进行选择的装置;
用于容纳所述哑铃的基座;和
其中,只有当所述哑铃置于所述基座中时所述选择装置才可操作,并且只有当所述哑铃从所述基座移开时所述禁止装置才能启动。
7.如权利要求6所述的哑铃装置,其特征在于:
所述基座包括当所述哑铃容纳在所述基座中时与所述禁止装置接合以使得所述禁止装置失效的装置。
8.如权利要求6所述的哑铃装置,其特征在,还包括:
当所述选择装置并未完全接合时可选地将所述哑铃固定在所述基座中的装置。
9.如权利要求6所述的哑铃装置,其特征在,还包括:用于将所述选取的配重板固定在所述哑铃上的装置。
10.一种哑铃,包括:
具有握把和至少一个端部的手柄;
安装在所述手柄上与所述握把相邻的内部板;
可旋转地安装在所述手柄上的支承板;
至少一个可旋转地安装在所述手柄上并且与所述支承板连接的卡圈:
可旋转地安装在所述手柄上并且与所述卡圈连接的选择器旋钮;
可拆卸地安装在所述手柄上与所述至少一个卡圈关联的配重板;
用于可选地将所述支承板固定到所述内部板上以防止所述支承板、卡圈和选择器旋钮相对于内部板和手柄而旋转的装置。
11.如权利要求10所述的哑铃,其特征在于:该内部板以大体上固定的旋转取向安装在所述手柄上。
12.如权利要求11所述的哑铃,其特征在于,所述用于可选地固定的装置包括:
包括凹槽的所述内部板;以及
置于所述凹槽中并且与所述支承板接合以便大体上可旋转地将所述支承板固定到所述手柄上的锁定装置。
13.如权利要求12所述的哑铃,其特征在于:所述支承板限定至少一个孔;并且
所述内部板中的所述锁定装置可选地容纳在所述孔中,以便旋转地将所述支承板固定到所述手柄上。
14.如权利要求13所述的哑铃,其特征在于:
所述锁定装置包括柱构件,该柱构件可以从位于所述凹槽中并且与所述支承板脱离的第一位置移动到至少部分地从所述凹槽中延伸出来以便与所述支承板接合的第二位置。
15.如权利要求13所述的哑铃,其特征在于,还包括:用于使得所述锁定装置与所述支承板脱离的装置。
16.如权利要求15所述的哑铃,其特征在于:所述用于脱离的装置包括:
用于容纳该哑铃的基座;
位于所述基座上的接合肩部;
其中,当所述哑铃容纳在所述基座中时,所述接合肩部将导致所述锁定装置从所述支承板中缩回。
17.如权利要求16所述的哑铃,其特征在于:所述接合肩部适于至少部分插入所述凹槽中;以及
当所述接合肩部容纳在所述凹槽中时,所述接合肩部将导致所述锁定装置从所述支承板中缩回。
18.如权利要求16所述的哑铃,其特征在于:所述接合肩部直接与所述锁定装置接合。
19.如权利要求16所述的哑铃,其特征在于:所述锁定装置包括:偏压销和置于所述凹槽中的滑块;
所述接合肩部与所述滑块接合,从而导致所述滑块与所述偏压销接合并且与所述支承板脱离;和
其中,所述滑块与所述偏压销接合以导致所述偏压销与所述支承板脱离,并且所述滑块与所述偏压销脱离以导致所述偏压销与所述支承板接合。
20.如权利要求18所述的哑铃,其特征在于:
所述锁定装置具有形成凸轮表面的低端;和
所述接合肩部具有形成互补凸轮表面的顶端。
21.如权利要求20所述的哑铃,其特征在于,所述接合肩部上的所述凸轮表面在操作上可以与所述锁定装置上的所述凸轮表面接合,以便导致所述锁定装置横向移动到所述凹槽中并且与所述支承板脱离。
22.如权利要求15所述的哑铃,其特征在于:
所述用于与所述锁定装置脱离的装置包括用于容纳所述哑铃的基座;
所述基座包括接合肩部;
其中,当所述接合肩部容纳在所述凹槽中以便促动所述锁定装置时,所述接合部件将导致所述锁定装置与所述支承板脱离;和
凸起,当所述凸起对准以便与至少一个翼片接合时,该凸起可选地与所述支承板上的所述至少一个翼片接合以将所述哑铃保持在所述基座中。
23.如权利要求15所述的哑铃,其特征在于:
所述用于与所述锁定装置脱离的装置包括用于容纳所述哑铃的基座;
所述基座包括用于至少部分地插入所述内部板中的接合部件;和
当所述哑铃容纳在所述基座中时,所述接合部件的部分插入使得所述锁定装置与所述支承板脱离。
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