专利名称：可调哑铃的举重系统的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及健身装备。明确地说，本发明涉及具有可调整重量的哑铃。
背景技术：
哑铃和杠铃通常用于锻炼身体力量。这些力量训练装置可以各种配置出现。例如，可将哑铃分类成固定哑铃和可调哑铃。固定哑铃具有与手柄连接的ー对砝码。因为每ー固定哑铃具有预定的重量，所以人们将需要ー组不同的哑铃以具有不同的重量。购买许多固定哑铃将是昂贵的，而且储存起来要占用较大空间。因此，近年来可调哑铃已变得普及。可调哑铃通常包括允许用户在使用之前选择所要重量的ー组砝码。因此，单个可调哑铃可足够满足用户的需要。可调哑铃的设计有简单的也有复杂的。可调哑铃的简单设计就是使用个别盘形砝码，其中心里具有用来接纳手柄的孔。用户将选择多个盘形砝码，且接着通过锁定机构(例如，锁片或螺帽)将它们紧固到手柄。可调哑铃的更复杂设计将包含允许用户选择所要的砝码且容易将砝码锁定到手柄的一些选择机构。选择机构可为内部机构或外部机构(例如，齿条和小齿轮机构)，即，收容在手柄中或在手柄外部。例如,颁予Dalebout等人的第6，261，022号美国专利揭示了ー种外部机构,其中可旋转的夹紧部件附接到手柄上的横向部件。可将夹紧部件旋转到不同角度以经由连接成对的砝码板的横杆来啮合不同组的砝码。内部机构收容在手柄中，且通常包含手柄内部的一对滑杆。可延伸或缩回滑杆以在手柄的两端上啮合不同数目的砝码板。滑动机构通常包含齿条和小齿轮或类似设计。例如,颁予Chermack的第7，090，625号美国专利揭示了一种设计,所述设计含有在手柄中的齿条和小齿轮装置、用以移动两个可延伸的元件的传输机构、锁定机构以及具有附接到板的侧面用以支撑的杆的嵌套砝码単元。虽然现有技术可调哑铃为用户提供方便的选择，但仍需要对可调哑铃的更好设计。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种具有可调整重量的哑铃的举重系统。为达上述目的，本发明提供ー种举重系统，其包括手柄単元，其包括手柄杆，两个头部単元，其以允许所述两个头部单元围绕所述手柄杆的纵向轴旋转的方式附接到所述手柄杆的两个端部，两个螺杆，其通过所述两个头部単元中的孔设置到所述手柄杆的所述两个端部的空心内部中，其中所述两个螺杆具有相反方向的螺纹，两个螺纹啮合机构，其固定地设置在所述手柄杆的所述两个端部，以紧密装设在所述两个螺杆的所述螺纹上，和锁定机构，其设置在所述两个头部单元中之一中，用以控制所述手柄杆的旋转；以及多对砝码盘，其中所述砝码盘中的每ー个具有经配置以容纳所述两个螺杆中之一的中心孔，其中所述多对砝码盘中的每ー对砝码盘具有连接所述ー对砝码盘的至少ー横杆。所述的举重系统，其中，进ー步包括用以计算所述两个螺杆的旋转程度的计数机构。所述的举重系统，其中，进ー步包括用以显示与所述旋转程度相关的信息的显示 窗P。所述的举重系统，其中，所述两个螺纹啮合机构包括两个螺帽。所述的举重系统，其中，所述两个螺纹啮合机构与所述手柄杆形成単一部件。所述的举重系统，其中，所述两个螺纹啮合机构包括在所述手柄杆的所述两个端部的所述空心内部的带螺纹结构。所述的举重系统，其中，所述多对砝码盘中的每ー对砝码盘具有连接所述ー对砝码盘的两个横杆。所述的举重系统，其中，所述锁定机构包括以可拆卸的方式啮合所述两个螺纹啮合机构中之一上的凹ロ的闩锁。从以下描述和所附权利要求书中将了解本发明的其它方面和优点。
图I展示根据本发明的一个实施例的举重系统；图2展示根据本发明的一个实施例的举重系统的手柄単元；图3展示根据本发明的一个实施例的举重系统的手柄単元的示意图；图4展示根据本发明的一个实施例的举重系统的另一示意图；图5A展示根据本发明的一个实施例的用以说明重量选择操作的举重系统的示意图；图5B展示根据本发明的一个实施例的具有通过头部単元中的孔配合的螺杆的头部単元的端视图；图5C展示图5B中所展示的实施例的变化；图展示图5B中所展示的实施例的另ー变化。
具体实施例方式本发明的实施例涉及可调举重系统(例如，哑铃或杠铃)。此举重系统具有可经旋转以选择所要重量的手柄。本发明的实施例适用于哑铃和杠铃两者。然而，为了清晰起见，以下描述将使用哑铃作为实例以说明本发明的实施例。所属领域的技术人员将了解，此描述同样适用于杠铃。图I展示根据本发明的一个实施例的可调哑铃。如图所示，可调哑铃100包括手柄单元Iio和多组成对的砝码盘120a和120b。多组成对的砝码盘120a和120b以嵌套方式排列布置，其中两个最靠里的盘形成第一对，第二靠里的盘形成第二对等等。图I中所展示的砝码盘120a和120b具有大致正方形的横截面。所属领域的技术人员将了解，本发明的实施例不受砝码盘的任何具体形状限制。举例来说，这些砝码盘可具有其它形状，例如，圆形、椭圆形、矩形、多边形或其它形状。每ー砝码盘具有在盘中心的周围定位以容纳螺杆(例如，113b)的通孔(S卩，中心孔)。所述中心孔可为允许螺杆滑入以举起砝码盘的简单的孔。或者，砝码盘中的中心孔可经配置以啮合螺杆上的螺纹。在图I所展示的实施例中，每ー组成对的砝码盘120a和120b与两个横杆130连接。本发明的实施例不受连接每ー对砝码盘的横杆130的任何具体数目限制。例如，成对的砝码盘可由单个横杆、三个横杆或更多横杆来连接。这些横杆有助于稳定这些砝码盘。如在此实施例中所说明，连接杆130以有序的方式堆叠，从而可举起靠里的砝码盘对，而横杆不会干扰到靠外的砝码盘对。 图2展示没有砝码盘120a和120b时的图I中的手柄单元110。如图所示，手柄単元Iio包括设置在手柄杆112的两个端上的两个头部単元Illa和111b。手柄杆112可具有大致管状的结构，所述结构具有空心内部(至少在两个端部)以在其中容纳两个螺杆113a和113b。手柄杆112中的空心内部(通道)可在手柄杆112的整个长度上延伸或仅在手柄杆112的两端(即，手柄杆112中具有实心中心部分的两个空心端部)上延伸。每ー头部单元Illa或Illb具有容纳将在之后部分中详细描述的锁定、控制或计数机构的箱式结构。尽管将本说明中的头部单元11 Ia和Illb展示成具有箱式结构，所述箱式结构具有在其中封闭锁定、控制或计数机构的外壳壁，但针对本发明的实施例，箱式结构并不是必需的。例如，本发明的一些实施例可具有单个板结构，以锚定用以控制或计数机构的部分，而不将这些机构封闭在箱中。如在图2中所说明，每ー头部单元Illa或Illb在附接到手柄杆112的侧面板上具有通孔，且在与手柄杆112相对的侧面板上具有另一通孔，使得螺杆113a和113b可延伸通过头部单元Illa和111b。延伸的螺杆113a和113b经配置以通过砝码盘(图I中展示为120a和120b)中的中心孔啮合所述砝码盘。根据本发明的实施例，每ー头部单元Illa或Illb以允许手柄杆112围绕其纵向轴旋转，同时保持头部单元Illa和Illb静止的方式附接到手柄杆112的端部。如此的旋转是用以控制螺杆113a和113b的延伸或缩回以啮合不同组的砝码盘。旋转控制机构可收容在头部单元Illa和Illb中之一中，且将參看图4加以详细论述。在图2所展示的实例中，将头部单元Illa展示成具有控制收容在头部单元Illa中的锁定机构的控制机构114。根据本发明的一些实施例，在手柄单元110中可任选地包含显示窗ロ 10，例如，包含在本实例中所展示的头部单元Illb上。可使用显示窗ロ 10以显示螺杆113a和113b的延伸程度，或显示由螺杆113a和113b啮合的砝码盘的重量。图3展示根据本发明的一个实施例的手柄単元110的部分示意图。在此说明中，移除头部单元11 Ib外壳的若干部分以显露控制和/或显示机构。此外，还移除头部单元Illa的面板以显露其中的锁定机构。如在图3中所展示，手柄杆112的每一端装备了固定地附接到手柄杆112的螺帽115a或115b，使得在手柄杆112旋转时，这些螺帽115a和115b将与手柄杆112—起旋转。这些螺帽115a和115b经配置以啮合(即，紧密装设)螺杆113a和113b上的螺纹。因此，在螺帽115a和115b旋转时，将迫使螺杆113a和113b旋转通过螺帽115a和115b。結果，螺杆113a和113b将沿着手柄杆112的纵向轴移动到手柄杆112中或移动离开手柄杆112。虽然上述实例使用固定到手柄杆112的单独螺帽115a和115b，但本发明的ー些实施例可具有作为手柄杆112的一体式部分的螺帽，即，在两端处具有“螺纹啮合”机构的手柄杆单一部件。此外，根据本发明的实施例，也可在手柄杆112的内部建立“螺纹啮合”机构。就是说，在容纳螺杆113a和113b的两端处的通道(空心内部)的内壁可经配置以具有补充螺杆113a和113b上的螺纹的螺纹。使用此构造，可无需上文所描述的螺帽。全部这些不同的配置将大体上被称为“螺纹啮合机构”，无论其在手柄杆的空心内部包括单独螺帽、一体式螺帽还是带螺纹的结构。根据本发明的一些实施例，在头部单元Illb内部，可存在与布置在手柄杆上的管状部分的圆周上的多个凹座(或其它标记)117耦合用以计算旋转程度的计数装置116。通过计算出多少凹座(或其它标记)117通过计数装置116的端，人们将知道旋转程度。因为已知螺杆上的螺距，所以旋转计数器可易于转换成螺杆113a和113b相对于手柄杆112的线性平移(延伸或缩回的长度)。平移的计数或距离可显示在头部单元Illb上的显示窗ロ(图2中展示为10)中。或者，在其显示在显示窗ロ 10中之前，此信息可转换成砝码盘的实际重量(基于已知的盘的重量)(见图2)。图3中所展示的计数装置116和凹座(或其它标记)117表示为螺杆延伸或缩回计数且因此选择重量的ー种方式。所属领域的技术人员将了解，在不脱离本发明的范围的情况下，可使用其它适合的机构(电子、光学或机械机构)。例如，可用条形码标记来代替凹座117，且计数装置116可为读取所述杆或为所述杆计数的装置。图4展示说明根据本发明的一个实施例的一个示范性锁定机构的头部单元Illa内部的详细图。如在图4中所展示，头部单元Illa内部的锁定机构包括螺帽115a、闩锁118和奉禹合到控制机构114的弹黃119。闩锁118在一个端处固定地附接到头部单元Illa的外壳，而闩锁118的另一端是可移动的，且附接到耦合到控制机构114的弹簧119。弹簧119迫使闩锁118的可移动端啮合螺帽115a上的多个凹ロ 15中之一，进而防止螺帽115a的旋转，其又防止螺杆113a的延伸或缩回。尽管未在此特定图中展示，但螺杆113b发生同样的事，取决于锁定状态，所述螺杆113b将随手柄杆112和螺帽113a旋转或不旋转。为了调整重量，用户将朝上拉控制机构114以抬高闩锁118离开凹ロ 15。闩锁118与螺帽115a的分离允许螺帽115a(以及在此说明中不可见的螺帽115b和手柄杆112)旋转。螺帽115a和115b的旋转(通过手柄杆112的旋转)将迫使螺杆113a和113b从手柄杆112中突出(延伸)或缩回到手柄杆112中。螺杆113a和113b的延伸或缩回是由于螺帽115a和115b沿着螺杆113a和113b上的螺纹行进(以旋转的方式)。图5A更详细地说明延伸和缩回操作。如在图5A中所展示，螺杆113a上的螺纹是 螺杆113b上的螺纹的镜像(相对于手柄杆112的中间的镜面)。换句话说，两个螺杆上的螺纹在相反方向上(顺时针方向对反时针方向)。因此，当在同一方向上旋转螺帽115a和115b(由于它们固定地附接到手柄杆112)时，两个螺杆113a和113b将沿着手柄杆112的轴一直在相反方向(即，突出或缩回两者)上移动。
例如，如果在所说明的方向上旋转手柄杆112 (在向上拉控制机构114以脱离头部単元Illa中的锁定机构之后)，那么两个螺帽115a和115b将在同一方向上旋转。结果，螺杆113b将向左行进(即，从手柄杆112中延伸)，而螺杆113a将向右行进(即，也从手柄杆112中延伸)。相应地，螺杆113a和113b两者将延伸以啮合更多的砝码盘。另ー方面，如果在其它方向(未说明)上旋转手柄杆112，那么两个螺杆113a和113b将朝向手柄杆112的中心行进(即，缩回)。结果，更少的砝码盘将通过螺杆113a和113b啮合。一旦选择了所要的重量，用户将释放控制机构114以重新啮合头部単元Illa内部的锁定机构。锁定机构将防止手柄杆112的意外旋转，进而防止事故。注意，手柄杆112 (且因此螺帽115a和115b)的旋转移动导致螺杆113a和113b沿着手柄杆112的纵向轴的平移(线性)移动。这是因为防止了螺杆113a和113b与手柄杆112以及螺帽115a和115b —起旋转。可使用各种机构以防止螺杆113a和113b与手柄杆112 —起旋转。图5B、图5C和图说明ー些示范性机构。 图5B展示说明螺杆113a通过头部单元Illa中的中心孔141a的手柄单元的端视图。如在此实例中所展示，螺杆113a不具有圆形横截面。中心孔141a具有补充螺杆113a的“非圆形”轮廓的形状。因为螺杆113a紧密装设在中心孔141a中，所以通过头部単元Illa来防止螺杆113a旋转。結果，当螺帽115a沿着螺杆113a上的螺纹旋转时，迫使螺杆113a在沿着手柄杆112的纵向轴的方向上经历平移(线性)移动。除了图5B中所展示的机构之外，也可使用其它适合的机构以相对于头部単元保持螺杆“不旋转”。例如，图5C展示在沿着螺杆113a的长度的ー侧上具有槽142b的螺杆113a，而头部单元中的中心孔具有配合在槽142b中的突起142a。类似地，图展示另ー机构，其中螺杆113a具有配合在头部单元的中心孔中的切块143a中的脊143b。以上描述说明本发明的一些实施例。所属领域的技术人员将了解，这些实例仅是为了说明，且在不脱离本发明范围的情况下，其它修改是可能的。本发明的实施例的优点可包含ー个或ー个以上的以下优点。本发明的哑铃具有定位在手柄杆112的端处的控制机构。结果，手柄杆112不具有可能会干渉夹紧动作的物件。通过使用沿着手柄杆112的中心轴行进的两个螺杆113a和113b，砝码盘可在每ー盘的中心处啮合。这种情况将提供砝码盘到手柄杆112的端的平衡且更稳定的附接。相比之下，现有技术齿条和小齿轮设计(例如，颁予Chermack的第7，090, 625号美国专利(图4))将必须具有相对于手柄杆的中心轴行进离开中心的两个杆，从而导致砝码盘的偏离中心的啮
ム
ロ ο 此外，根据本发明的实施例的旋转选择机构不需要两个螺杆在手柄杆内部行进通过彼此。这允许使用更大直径的螺杆(将允许与手柄杆内部的空心通道ー样大的螺杆)。相比之下，齿条和小齿轮设计使用必须在手柄杆内部配合的两个杆和齿轮机构，从而需要使用更小直径的杆。本发明的更大直径的杆可提供更坚固且更稳定的哑铃。本发明的重量选择机构依赖于手柄杆和两个螺杆的旋转。与齿条和小齿轮或其它现有技术设计相比，此选择机构更简单且包含更少的移动部分。因此，本发明的智能哑铃制造起来更简单，且将更可靠。虽然已相对于有限数目的实施例描述了本发明，但受益于本发明的所属领域的技术人员将了解，可设计不脱离如本文中所掲示的本发明的范围的其它实施例。因此，本发明 的范围应仅受所附权利要求书的限制。
权利要求
1.一种举重系统，其特征在于，包括 手柄単元，其包括 手柄杆， 两个头部単元，其以允许所述两个头部单元围绕所述手柄杆的纵向轴旋转的方式附接到所述手柄杆的两个端部， 两个螺杆，其通过所述两个头部単元中的孔设置到所述手柄杆的所述两个端部的空心内部中，其中所述两个螺杆具有相反方向的螺纹， 两个螺纹啮合机构，其固定地设置在所述手柄杆的所述两个端部，以紧密装设在所述两个螺杆的所述螺纹上，和 锁定机构，其设置在所述两个头部单元中之一中，用以控制所述手柄杆的旋转；以及多对砝码盘，其中所述砝码盘中的每ー个具有经配置以容纳所述两个螺杆中之一的中心孔，其中所述多对砝码盘中的每ー对砝码盘具有连接所述ー对砝码盘的至少ー横杆。
2.根据权利要求I所述的举重系统，其特征在干，进ー步包括用以计算所述两个螺杆的旋转程度的计数机构。
3.根据权利要求2所述的举重系统，其特征在干，进ー步包括用以显示与所述旋转程度相关的信息的显不窗ロ。
4.根据权利要求I所述的举重系统，其特征在于，所述两个螺纹啮合机构包括两个螺帽。
5.根据权利要求4所述的举重系统，其特征在干，所述两个螺纹啮合机构与所述手柄杆形成单一部件。
6.根据权利要求I所述的举重系统，其特征在于，所述两个螺纹啮合机构包括在所述手柄杆的所述两个端部的所述空心内部的带螺纹结构。
7.根据权利要求I所述的举重系统，其特征在于，所述多对砝码盘中的每ー对砝码盘具有连接所述ー对砝码盘的两个横杆。
8.根据权利要求I所述的举重系统，其特征在于，所述锁定机构包括以可拆卸的方式啮合所述两个螺纹啮合机构中之一上的凹ロ的闩锁。
全文摘要
一种举重系统，其包含手柄单元，所述手柄单元具有手柄杆，两个头部单元，其以允许所述两个头部单元围绕所述手柄杆的纵向轴旋转的方式附接到所述手柄杆的两个端部，两个螺杆，其通过所述两个头部单元中的孔设置到所述手柄杆的空心内部中，其中所述两个螺杆具有相反方向的螺纹，两个螺纹啮合机构，其固定地设置在所述手柄杆的所述两个端部，以紧密装设在所述两个螺杆的所述螺纹上，和锁定机构，其设置在头部单元中，用以控制所述手柄杆的旋转；以及多对砝码盘，其中所述砝码盘中的每一个具有经配置以容纳所述两个螺杆中之一的中心孔。
文档编号A63B21/075GK102649011SQ20111020005
公开日2012年8月29日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年2月24日
发明者连钟琦 申请人:美国运动器材股份有限公司, 连钟琦