本发明涉及运动器械，更具体地说，涉及具有使用者可选择的锻炼质量的按选择方式调节的哑铃，该锻炼质量可通过选择性地改变配重选择器相对于哑铃柄部的位置来调节。本发明还涉及配重选择器，其防止从柄部不慎移位或不正确地安装在柄部上。
背景技术：
授予Towley等人的转让给本发明受让人的美国专利5,637,064公开了现有的按选择方式调节的哑铃，其被称为在该哑铃中，存在多个重叠放置的配重，这些重叠放置的配重中的每个包括由一对前轨道和后轨道连结在一起的左配重板和右配重板。重叠放置的配重的左配重板和右配重板设置在重叠放置的左配重板堆叠和右配重板堆叠中，其彼此间隔开前轨道和后轨道的长度。连续重叠放置的配重的轨道比紧靠内侧的配重的轨道更长和更低，以允许配重以上述方式重叠放置在一起。
在专利064中公开的按选择方式调节的哑铃包括柄部，该柄部向下落入到左配重板堆叠和右配重板堆叠之间的间隙中。柄部具有一对平面端部，它们彼此间隔开，但至少通过在端部之间延伸并固定到端部的中心把手彼此刚性连结。柄部的每个端部均包括基本上水平延伸的狭槽的竖直阵列。阵列中的各个狭槽彼此竖直间隔开，使得一个狭槽位于轨道中的每个的下方。
提供配重选择器，其包括具有一对间隔开的平行连接叉的U形连接销。连接销的叉可插入到重叠放置配重中所选择的一个的轨道下方的狭槽组中。然后当使用者抬起柄部时，柄部将承载所选择的配重和轨道位于所选择配重的轨道上方的重叠放置配重中的全部。因此，使用者可以简单地通过将连接销从一个狭槽组重新定位到另一个狭槽组来容易地调节柄部所承载的总重量，以调节哑铃的锻炼质量。
可插入销的使用是按选择方式调节的哑铃的有效配重选择器。然而，尽管不太可能发生，但是使用者有可能通过将销的一侧上的一个连接叉插入所选择的配重的轨道下方，而将销的另一侧上的另一个连接叉插入高于或低于所选择的配重的配重的轨道之下，从而错误地安装U形连接销。这称为交叉销定。由于当配重被交叉销定时，配重没有被正确地保持在它们最稳定的配置中，因此连接销损坏或故障并且随后配重从柄部移位(dislodgement)的可能性很小。这显然是缺点。
另外，上述类型的现有连接销具有整合的磁体，当连接销被正确地安装在重叠放置配重中选择的一个的轨道下方的狭槽组中时，该磁体被磁性地吸引到与连接销的交叉构件相邻的轨道。该磁性吸引力设计得足够强以形成磁性闩锁，当使用者使用哑铃进行锻炼时，该磁性闩锁将连接销保持在适当位置。然而，由于连接销的交叉构件不再与单个轨道齐平，所以磁体的使用增加了连接销的制造成本并且增加了在交叉销定状态下断开的危险。另外，即使当连接销被正确安装并且由磁体形成的磁性闩锁在适当位置时，在某些情况下非常剧烈的锻炼也有可以克服磁性吸引力而导致连接销开始从柄部分离的可能。特别是当哑铃在诸如健身中心或健身房等场合使用时，这也是明显的缺点，其中特定使用者对使用按选择方式调节的哑铃和正确安装连接销可能不是非常熟悉。
因此，此按选择方式调节的哑铃的配重选择器以对于使用者而言非常难以交叉销定并且具有可防止不慎移位的多余特征的方式进行设计在技术上是进步。这将使按选择方式调节的哑铃对多使用者锻炼设施更具吸引力，诸如商业健身中心或健身房，因为此类设施的所有者不必担心他们的使用者会以可能潜在地导致配重选择器在锻炼活动期间不慎脱离的方式不正确地使用哑铃。
技术实现要素：
本发明的一个方面涉及按选择方式调节的哑铃，其包括多个重叠放置配重，这些重叠放置配重提供左配重板的堆叠和右配重板的堆叠。柄部位于配重板堆叠之间。选择器可插入柄部上的多个竖直间隔开的位置中选择的一个，以将选择的数量的配重耦接到柄部。选择器具有基本上封闭其开放内部的基本上连续的周边。在使用哑铃进行锻炼活动期间，在选择器意外移位期间，选择器周边的一部分接触使用者正用来抓握柄部的手臂上的使用者的手、手腕或前臂的一部分，从而停止选择器的进一步移位。
本发明的另一个方面涉及按选择方式调节的哑铃，其包括多个可以重叠放置在一起的单个配重，以提供由间隙分离的重叠放置的左配重板的左堆叠和重叠放置的右配重板的右堆叠。提供具有沿轴线延伸的把手的柄部，其中柄部还具有相对的左端部和右端部，左端部和右端部连结到把手的相对端部，其中柄部的左端部和右端部垂直于把手延伸。柄部可向下落入重叠放置的左配重板和右配重板的堆叠之间的间隙中，其中柄部的左端部邻近配重板的左堆叠中最内的左配重板，并且柄部的右端部邻近配重板的右堆叠中最内的右配重板。提供具有基本上封闭选择器的开放内部的基本上连续的周边的选择器。选择器可水平地插入到柄部的端部中，进入柄部上的多个不同的竖直位置中的所选择的一个，以取决于哪个竖直位置接收选择器而将期望数量的配重连接到柄部。当安装选择器时，选择器的开放内部位于柄部的把手上方或下方。
本发明的又一个方面涉及按选择方式调节的哑铃，其包括多个可以重叠放置在一起的单个配重，以提供由间隙分离的重叠放置的左配重板的堆叠和重叠放置的右配重板的堆叠。提供可向下落入重叠放置的左配重板和右配重板的堆叠之间的间隙中的柄部。提供将所需数量的配重连接到柄部的选择器。选择器包括至少一个细长连接构件，该至少一个细长连接构件可插入到设置在柄部上的多个竖直间隔开的狭槽中的所选择的狭槽中，其中耦接到柄部的配重的数量取决于哪个狭槽接收连接构件而变化。当至少一个连接构件没有安装在所选择的狭槽中时，该至少一个连接构件具有自然的平坦状态。狭槽中的每个在其中具有弯曲的中央部分。至少一个连接构件包括柔性中央部分，当至少一个连接构件安装在所选择的狭槽中时，该柔性中央部分通过被接收在所选择的狭槽的弯曲中央部分中而变弯曲。至少一个连接构件的弯曲柔性中央部分产生试图使至少一个连接构件恢复到其自然的平坦状态的偏置力，其中该偏置力用于摩擦地阻止至少一个连接构件与所选择的狭槽的断开。
附图说明
在结合以下附图进行的以下具体实施方式中将更完整地描述本发明，其中类似的附图标记始终表示类似的元件。
图1是根据本发明的按选择方式调节的哑铃的一个实施例的透视图，特别示出位于哑铃的第五重叠放置配重的轨道下方的安装位置中的配重选择器，使得当使用者抓握柄部的把手并向上提起时，五个最内的重叠放置配重将被提起；
图2是在垂直于柄部的把手的伸长轴线的平面中截取的穿过图1的哑铃的中心的横截面图；
图3是类似于图2的横截面图，具体示出相对于哑铃的第五重叠放置配重处于未安装位置的配重选择器；
图4是图1的哑铃的俯视平面图，具体示出处于安装位置的配重选择器；
图5是类似于图4的俯视平面图，具体示出处于未安装位置的配重选择器；
图6是类似于图5的俯视平面图，具体示出处于部分脱离位置的配重选择器，其中配重选择器的一部分朝向与柄部的把手上的使用者的手的干扰接触移动，以防止完成配重选择器的脱离；以及
图7是图1的哑铃中使用的配重选择器的透视图。
具体实施方式
根据本发明的按选择方式调节的哑铃的一个实施例在图1中通常用2指示。哑铃2是在美国专利5,637,064和美国专利7,775,947中公开的一般类型，这些专利以引证方式并入本文。具体参见专利947的图6至图12中公开的哑铃以及随附的描述。虽然可参考此类专利用于哑铃2的完整描述，但是在这里是为了大体了解哑铃2的基本部件。
现在参考图1，哑铃2包括多个重叠放置配重4、柄部10和配重选择器12。每个重叠放置配重4包括左配重板6l和右配重板6r，左配重板6l和右配重板6r由连接配重板6l和6r的前轨道8f和后轨道8r以侧向间隔开的取向连结在一起。从最内的配重4开始并向外作用到最外面的配重4，轨道8逐渐变长并且在逐渐降低的竖直高度处连接到配重板6，以允许配重4重叠放置在一起，其中左配重板6l在左堆叠中彼此相邻，并且右配重板6r在右堆叠中彼此相邻。因此，前轨道8f和后轨道8r各自分别在哑铃2的前侧和后侧上布置成截头金字塔形阵列。
柄部10具有平面左端部14l和平面右端部14r，它们至少通过中心把手16以侧向间隔开的取向连结在一起。柄部端部14也可通过平行于把手16的交叉管(未示出)连结在一起，但是如果期望或如果对于强度不需要，则可删除此类交叉管。柄部10向下落入形成在重叠放置板6的左堆叠和右堆叠之间的间隙中，以便将期望数量的配重4耦接到柄部10。当柄部10插入在重叠放置配重板6的左堆叠和右堆叠之间时，柄部10的左端部14l与最内配重4的左配重板6l相邻，柄部10的右端部14r与最内配重4的右配重板6r相邻，如图1所示。
每个柄部端部14承载狭槽20的相同的竖直阵列。在狭槽20的每个阵列中，每个狭槽20与形成在不同对竖直相邻的轨道8之间的间隙22对准。间隙22提供到狭槽20的通路，用于接收选择器12的一部分。参见图2和图3。
本发明的选择器12具有基本上连续的周边24，其基本上封闭开放内部26。优选地，如图5和图7中最佳所示，选择器12被成形为具有直边的四边多边形，诸如正方形或矩形。因此，在其优选形式中，周边24由一对平行的、间隔开的左侧壁28l和右侧壁28r形成，它们通过一对平行的、间隔开的前壁30f和后壁30r连结在一起。因此，选择器12被成形为类似于四边形画框，框架内的区域包括选择器12的开放内部26。其它形状也可用于选择器12，诸如其它多边形形状，例如六边形或八边形，或甚至是非多边形。
如果暂时忽略选择器12的后壁30r的存在，则选择器12然后包括U形连接销，其与如在专利'064和'947中(这些专利早先以引证方式并入本文)所示的哑铃中使用的传统连接销类似，具有将在下文中描述的一些重要差异。选择器12的侧壁28滑动到柄部端部14中的任何选择的狭槽20的组中，其中左侧壁281滑动到左柄部端部14l中的一个狭槽20中，而右侧壁28r同时滑动到右柄部端部14r中相同竖直高度的对应狭槽20中。就这一点而言，侧壁28用作选择器12的连接叉。当选择器12以这种方式完全插入时，侧壁28相对于柄部10的把手16垂直地延伸，以位于一个选择的配重4的前轨道8f和后轨道8r的正下方。因此，当使用者向下伸入柄部10以抓握把手16并由此提起柄部10时，一个选择的配重4将连同轨道8位于一个选择的配重的轨道8上方的配重4中的全部一起向上提起。
在图1和2所示的示例中，处于其安装位置的选择器12已滑动到对应于第五配重的狭槽20的组中，即在七个重叠放置配重4的组中的第五配重的轨道正下方的狭槽20。当使用者抓握把手16并提起柄部10时，最内的五个配重4将耦接到柄部10，使得哑铃的运动质量由最内的五个配重4、柄部10的重量和选择器12的重量的组合重量形成。在该示例中，当使用者抬起柄部10时，两个最外的配重4将与柄部10脱离耦接，并且当哑铃2正在由使用者用于进行各种哑铃类型的提升锻炼时将保持其在支撑表面上的重叠放置配置。因此，本发明的选择器12基本上与先前在许多PowerBlock哑铃中使用的选择器12相同地操作。
现在转到本发明的选择器12与其现有技术对应物之间的差异，显著的差异在于选择器12中的第四壁，即后壁30r的存在。后壁30r的存在为选择器12提供了限定开放内部26的基本上连续的周边24。当选择器12处于如图4所示的安装位置时，选择器12的开放内部26基本上对应于配重4的前轨道8f和后轨道8r与柄部10的左柄部端部14l和右柄部端部14r之间的开放区域。因此，选择器12不在使用者插入他或她的手的开放区域的路径中，以便抓握柄部10的把手16。因此，选择器12不会对使用者如何抓握柄部10的把手16或用哑铃2进行锻炼产生任何障碍。
现在转到图6，如果选择器12将在使用者用哑铃2进行锻炼时开始从柄部10脱离，其中选择器12在箭头A的方向上滑动，部分地从选择器12最初插入的柄部端部14中的所选狭槽组中退出，则选择器12的后壁30r现在将开始通过配重4的前轨道8f和后轨道8r与柄部10的左柄部端部14l和右柄部端部14r之间的区域。实际上，选择器12的后壁30r将从其在选择的配重4的后轨道8r下方的完全安装位置朝向所选择的配重4的前轨道8f移回。如果后壁30r可自由地一直朝向所选择的配重4的前轨道8f移回然后经过前轨道8f，则选择器12将完全从柄部10脱离，导致配重4将不再耦接到柄部10。如果在锻炼期间发生这种完全脱离，则配重4的释放将有可能损坏配重4或柄部10或存在对使用者造成潜在伤害的风险。
然而，如图6所示，由于后壁30r的存在，此种完全脱离现在是不可能的。当在使用者锻炼时后壁30r在选择器12的无意移动期间朝向前轨道8f移回时，后壁30r将相当快速地接触使用者正用于握住把手16的不论哪只手32的一些部分或抵靠通向手32的使用者的手腕或前臂。因此，当使用者感觉到选择器12撞击他或她的手32、手腕或前臂时，使用者将注意到选择器12在选择器12的无意移位期间非常快地脱离。因此，使用者可以快速停止锻炼、降低哑铃2，并将选择器12重置到其安装位置。这将防止任何损坏或伤害的风险，并且增加使用哑铃2的安全性，即使对于没有经验的使用者而言。
就这一点而言，柄部端部14中的狭槽20的各种组被定位成使得当选择器12开始脱离时，选择器12的后壁30r将撞击使用者的手32、手腕或前臂的一些部分。对于位于把手16的中心线下方的狭槽20，选择器12位于把手16的下方，使得脱离的选择器很可能撞击手32的手指或指关节。对于位于把手16的中心线上方的狭槽20，选择器12位于把手16的上方，使得正在脱离的选择器将撞击手32的位于指关节和手腕之间的后部的部分，或撞击使用者的手腕，或甚至可能撞击使用者的前臂的下部部分，所有这些均取决于在特定锻炼期间使用者的手臂如何相对于柄部10取向以及哪组槽20接收选择器12。因此，考虑到与使用者的手32、手腕和前臂的下部部分相比，使用者的手指和指关节所呈现的小的目标区域，把手16优选使其中心线位于手柄端部14的中心线下方。把手16的该位置准许大多数狭槽20(例如，七个中的五个)定位在把手16的中心线上方，其中少数槽20(例如，七个中的两个)定位在把手16的中心线下方。参见图2和图3。这种不对称的狭槽定位确保选择器12的后壁30r将至少碰到使用者的手32的手指或指关节，即使当位于把手16的中心线下方的狭槽20接收选择器12时也是如此。
优选的是，选择器12在选择器12的整个周边24周围一直完全连续，以完全封闭开放内部26，因为这为选择器12提供了最大的强度。然而，选择器12中的小间隙或不连续可以提供在选择器12的周边24中，只要选择器12仍然基本上连续，以确保在选择器12的意外移位期间维持如上所述的与使用者的手32、手腕或前臂的干扰接触。例如，即使在选择器12的后壁30r中的一英寸或两英寸的间隙或不连续也会使足够的后壁30r保持在适当位置，以使后壁30r的剩余部分在意外移位期间移动到所需的干扰接触。因此，在说明书或权利要求书中使用的与选择器12的周边24或开放内部26相关的术语“基本上连续”或“基本上封闭”旨在覆盖可能具有不连续的选择器，只要该不连续足够小，以在选择器12意外地开始移位时维持与使用者的手32、手腕或前臂的干扰接触。
除了由选择器12的后壁30r提供的增强的安全性之外，后壁30r的存在意味着使用者不可能交叉销定选择器12。如果使用者在尝试安装选择器12时不正确地倾斜选择器12，其中左侧壁281试图进入左柄部端部141中的选定狭槽20，而右侧壁28r试图进入右柄部端部14r中的位于选定狭槽20的上方或下方的非对应狭槽20，则选择器12的后壁30r将撞击所选择的配重4的前轨道8f，以防止选择器12的插入。选择器12不能以交叉销定的方式物理地插入到柄部端部14中。因此，通过完全消除交叉销定的危险而进一步增强安全性。
参考图4、图5和图7，选择器12的前壁30f包括沿其最外面的圆柱形抓握构件34。抓握构件34比前壁30f略长，并且在竖直方向上比前壁30f更高，以在前壁30f的上方和下方突出。选择器12的前壁30f还包括在其任一侧上的两个向前延伸的止动件36。当选择器12处于如图4所示的完全安装位置时，止动件36邻接抵靠柄部10的左端部14l和右端部14r的前面，以防止选择器12被进一步推动。在由止动件36确定的选择器12的该完全安装位置中，抓握构件34从所选择的配重4的相邻前轨道8f偏移，以允许使用者更容易地抓住抓握构件34，从而能够更容易地相对于柄部10向内推动或向外拉动抓握构件。
除了上面讨论的由选择器12的基本上连续的周边产生的安全方面之外，选择器12的侧壁28优选地具有柔性中央部分38，该柔性中央部分38在侧壁28的长度的中间的一半到中间的四分之三左右上延伸。优选地，选择器12由塑料材料整体模制成一体。如图7中最佳所示，每个侧壁28的柔性中央部分38由多个向上和向下延伸的凹口40产生，这些凹口40仅延伸通过每个侧壁28的一部分厚度，从而允许凹口40之间的侧壁28的节段相对于彼此柔性。凹口40允许每个侧壁的中央部分38在插入选择器12期间变弯(bend)或弯曲(curve)，以产生相对于柄部10的摩擦保持力。
如图2和图3中最佳所示，每个端部壁中的狭槽20包括弯曲的中央部分42，其长度基本上等于选择器12的侧壁28的柔性中央部分38的长度。狭槽20的中央部分42中的曲线相当浅，其中如图3中的点A所示的曲线的顶点在曲线底部上方提升约为曲线长度的10％至20％。为了防止与把手16的任何干扰，位于把手16的中心线上方的狭槽20使它们的弯曲的中央部分42面向下凸出而位于把手16的中心线下方的狭槽20被倒置，其中它们的弯曲的中央部分42面向上凹入。
如图3中最佳所示，为了将选择器12插入柄部10的端部14中的任何选择的狭槽20的组中，选择器12与位于选择的配重4的前轨道8f和后轨道8r下方的所选择的狭槽20的组的入口部分对准。如通过图3中的示例所示，选择器12被对准以拾取第五配重4，因此所选择的狭槽20的组是位于第五配重4的前轨道8f和后轨道8r正下方的那一组。一旦选择器12如此对准，使用者简单地向内推动选择器12的抓握构件34，直到选择器12的左侧壁28l和右侧壁28r被推入柄部10的左端部14l和右端部14r中的所选择的狭槽的组并沿其行进。当如此推动选择器12时，选择器12的侧壁28的开始和结束部分的短长度连同侧壁28的长的柔性中央部分38允许选择器12沿狭槽20的长度穿过。当完全安装时，狭槽20的弯曲中央部分42已使得选择器12的侧壁28的柔性中央部分38呈现与狭槽20的中央部分42中的曲线相同的弯曲形状。
赋予侧壁28的柔性中央部分38的曲线在选择器12的侧壁28中产生偏置力，该偏置力试图使选择器12返回或恢复到其自然的平坦状态。当然，狭槽20的弯曲中央部分42防止这种情况发生。但是，在选择器12的侧壁28的柔性中央部分38中产生的偏置力抵靠狭槽20作用，狭槽20接收偏置力以将选择器12摩擦地保持在适当位置。该偏置力产生倾向于将选择器12保持在其安装位置的冗余机制。不仅选择器12的第四壁或后壁30r用作防止选择器12意外移位的一个机构，而且由赋予处于完全插入位置的选择器12的侧壁28的曲线引起的在选择器12的侧壁28中产生的偏置力也用作附加的保持机制。
如上所述的两个选择器保持机制可以一起在选择器12中同时使用，如本文所示和所述。然而，任一机制均可以在选择器12中单独使用而不使用另一种。例如，选择器12可以制成刚性构件，而在其侧壁28中没有任何柔性中央部分38。在该变型中，柄部10的左端部14l和右端部14r中的狭槽20因此将是纯水平的，以接收选择器12的平坦且现在刚性的侧壁28。虽然此替代方案不具有由侧壁28的柔性中央部分38中产生的偏置力所提供的保持机制，但是它仍然包括使用选择器12的保持机制，其中基本上连续的周边24包围开放内部26。另选地，由侧壁28的柔性中央部分38中产生的偏置力在这些部分由于狭槽20的弯曲中央部分42的存在而变弯曲时可以用在仅具有三边的选择器12中，诸如U形传统PowerBlock选择器，或甚至用在单独的单个销类型选择器中，其中两个单独的销用于分别将柄部10的左端部14l和右端部14r耦接到所选择的配重4。
对本领域技术人员而言，本发明的其它修改将是显而易见的。因此，本发明的范围不限于本文描述的本发明的各种实施例的细节，而是仅由所附权利要求限制。