用於支撐自由重量總成的支架的製作方法

2023-05-01 04:31:01 2

本公開一般涉及一種用於支撐自由重量總成的結構，更具體來說涉及一種用於對準可調整的自由重量總成的重量板的支架。

背景技術：

可調整的自由重量總成包括用於選擇性地將重量板固定到手柄的機構。因此，在正常使用情況下，根據所選擇的重量，不同數量的重量板將在給定時間附接到手柄。未選擇的重量板在去除所選擇的重量板後保留在支架中。為了選擇不同數量的重量板，重量總成被放回到支架中。在一些重量板總成中，選擇器軸延伸以捕獲額外的重量板，或縮回以從附接到手柄釋放重量板。通常，重量板包括用於接收選擇器軸的一部分的開口。如果未對準重量板或開口，則可能會阻礙選擇機構的操作。

技術實現要素：

在一個方面，支架將可調整的自由重量總成支撐在支架位置。自由重量總成包括第一和第二重量板組，其包括多個重量板。每個重量板包括板部分和用於選擇性地將重量板固定到相鄰的重量板的鎖定元件。每個重量板進一步包括中心開口，其用於接收自由重量總成的選擇器軸以將重量板固定到自由重量總成。支架包括第一和第二端壁，其沿著支架的縱軸彼此間隔開並且部分地限定被調整大小成在支架位置接收其中的自由重量總成的空腔，使得第一重量板組位於第一端壁附近並且第二重量板組位於第二端壁附近。第一和第二端壁中的每個包括板接合部分和從板接合部分縱向向內延伸的鎖定元件接合部分。當自由重量總成在支架位置時，每個端壁的板接合部分被成形和布置成接合各自的重量板組中的最外面的一個重量板的板部分，並且鎖定元件接合部分被成形和布置成接合各自的最外面的一個重量板的鎖定元件。第一和第二端壁與第一和第二重量板組的最外面的板之間的接合大體上抑制可調整的自由重量總成沿著縱軸從支架位置移動。第一和第二側壁沿著支架的橫軸彼此間隔開並且大致平行於支架的縱軸延伸，以進一步限定重量總成空腔。第一和第二側壁各自具有頂部邊緣和底部邊緣，以及在頂部邊緣和底部邊緣之間延伸的內側表面。當內側表面從鄰近頂部邊緣朝向底部邊緣延伸時，內側表面橫向向內傾斜。第一和第二側壁的內側表面適於接合至少第一重量板組的部分，以大體上抑制第一重量板組平行於橫軸並朝向第一和第二側壁的底部邊緣移動。第一和第二側壁的內側表面的配置將重量板垂直和水平對準，使得中心開口大體上同心。

其他目的和特徵將在下文中部分顯而易見並且部分地指出。

附圖說明

圖1是可調整的自由重量系統的透視圖；

圖2是可調整的自由重量系統的側立視圖；

圖3是自由重量系統的啞鈴總成的透視圖；

圖4是啞鈴總成的俯視平面圖；

圖5是啞鈴總成的側立視圖；

圖6是啞鈴總成的端立視圖；

圖7是啞鈴總成的重量板的透視圖；

圖7a是重量板的垂直截面；

圖8a是在圖4的線8-8的平面中截取的截面，其圖示在向內位置的啞鈴總成的選擇器軸；

圖8b是在線8-8的平面中截取的另一截面，其圖示在更向外的位置的選擇器軸；

圖9是自由重量系統的支架的透視圖；

圖10是支架的俯視平面圖；

圖11是支架的側立視圖；

圖11a是在圖10的線11a-11a的平面中截取的截面圖；

圖12是支架的端立視圖；

圖12a是在圖10的線12a-12a的平面中截取的截面圖；

圖13是支架和啞鈴總成的透視圖，其圖示在支架位置的啞鈴總成；

圖14是支架和啞鈴總成的俯視平面圖；

圖15是支架和啞鈴總成的側立視圖；

圖16是支架和啞鈴總成的端立視圖；

圖17是在圖14的線17-17的平面中截取的截面；以及

圖17a是圖17的一部分的放大視圖；

圖18是通常在圖15的線18-18的平面中截取的局部剖面。

相應的參考字符在整個附圖中指示相應的零件。

具體實施方式

現在參看圖1和圖2，可調整的自由重量系統通常用參考符號10指示。自由重量系統10包括架臺12，其被配置成支撐一對可調整的啞鈴總成14(廣泛地說，可調整的自由重量總成)。架臺包括下基架16和用於接收啞鈴總成14的兩個支架18。顯而易見的是，當啞鈴總成14被放置到支架18中時，支架通過其形狀和布置使用啞鈴總成的重量來重複地且自動對準啞鈴總成的組件，以允許選擇性地從啞鈴總成中添加或去除重量。另外，支架18抑制啞鈴總成14或其組件的運動，以確保組件的一致的對準。

支架18固定到下基架16。在所示實施方案中，基架16包括從支架18延伸到下面的支撐表面s的一對腿部22。腿部22在從下面的支撐表面s向上延伸時稍微向後傾斜。後支撐副框架24從腿部22向後和向下延伸以接合下面的支撐表面s來將腿部22和支架18保持直立。在所示實施方案中，支架18附接到架臺12，使得啞鈴總成14在被接收在支架中時定向成平行於下面的支撐表面s。

參看圖3至圖6，每個啞鈴總成14包括手柄總成32，其包括管狀手柄34和安裝在手柄的各自的端部上的一對套管38、40。一對重量板組36由手柄總成32支撐。每個重量板組36包括以各自的套管38、40和最外面的重量板之間的配合順序排列的多個重量板44。旋鈕46(廣泛地說，「選擇器元件」)安裝在每個套管38、40上，以調整由手柄總成32支撐的每個各自的組36中的重量板44的數量，以改變啞鈴總成14的總重量。手柄34的一部分在套管38、40之間延伸，以允許用戶掌握和操縱啞鈴總成14。

參看圖7，每個重量板44包括主體部分49和從主體部分以傾斜角度延伸的頂部彎曲部分51。主體部分48和頂部彎曲部分51一起形成板44的板部分。如圖7a中所示，重量板44具有由合適的材料(諸如鋼)製成的芯44a，其用另一種更安全的材料(諸如塑料)的塗層44b包覆成型。在優選實施方案中，頂部彎曲部分51從主體部分49傾斜約14°的角度α。與沒有彎曲的重量板相比，重量板44的這種配置減小了啞鈴總成14的總長度。因此，重量板44的形狀產生更緊湊的啞鈴總成14，這使得操作更容易。為了增強與支架18的互操作性，每個重量板44的下部優選具有錐形形狀，其隨著朝向底端延伸而變窄。在不脫離本發明的範圍的情況下，重量板44可以具有其他形狀和配置。例如，重量板可以是大體上圓形。此外，板可以具有不同的彎曲或是平坦的。

重量板44被設計成從套管38、40朝向最外面的重量板按順序鎖定在一起。參看圖6至圖7a，重量板44各自具有用於附接到相鄰板的板鎖定機構50。具體來說，鎖定機構50用於將兩個相鄰的重量板44鎖定在一起。鎖定機構50包括各自通過在每個板44中形成切口而形成的中心鎖定柄腳54和下部鎖定柄腳55(廣泛地說，鎖定元件)。每個切口內的區域從板44的板部分沿著以一定角度彎曲的柄腳向內彎曲，從而形成鎖定柄腳54、55。由柄腳54留下的空隙形成中心鎖定槽56，並且由柄腳55留下的空隙形成下部鎖定槽57。在所示實施方案中，柄腳54、55具有等腰梯形的形狀。然而，在不脫離本發明的範圍的情況下，柄腳54可以具有其他形狀，諸如非等腰梯形、三角形、矩形或半圓形。因此，可以使用任何數量的直的或彎曲的切口來形成柄腳。

鎖定柄腳54、55被設計成便於在使用啞鈴總成14期間鎖定和解鎖重量板44。每個柄腳54、55的頂端部分具有鎖定表面58、59。鎖定表面58、59被設計成接合併鎖定到內部相鄰的重量板44的各自的鎖定槽56、57的相對的鎖定表面60、61中。這種構造方法允許鎖定柄腳54、55相對於各自的相鄰的鎖定槽56、57進行必要的定位，同時提供允許多個重量板44彼此齊平放置的機構。在所示實施方案中，鎖定表面58、59在每個柄腳54、55的頂端處形成面向外的肩部，並且鎖定表面60、61在每個槽56、57的頂端處形成相應的面向內的肩部。當重量板布置在重量板組36中時，柄腳54、55的面向外的肩部58、59被成形和布置成與內部相鄰的重量板44的槽56、57的面向內的肩部60、61配合接合。應當理解，在本發明的範圍內可以使用其他鎖定機構或不使用鎖定機構。

參看圖7至圖8b，每個重量板44也包括位於板的中心的選擇器軸孔62(廣泛地說，中心開口)，以用於允許選擇器軸70(參見圖8b)進入和離開重量板，以便接合併選擇所需數量的重量。當重量板通過選擇器軸70保持在手柄總成32上時，板44的主體部分49相對於手柄34的縱軸與鎖定機構50組合的傾斜定向使得重量板44的一部分相對於手柄的縱軸保持在傾斜角度。

所需重量的選擇通過操縱旋鈕46來實現，旋鈕46又致動手柄總成32的組件。參看圖8a至圖8b，手柄總成包括手柄34、選擇器軸70和齒輪總成72。旋鈕46和齒輪總成72廣泛地說是調整總成。調整總成可操作地連接到選擇器軸70，使得當轉動旋鈕46時，其驅動齒輪總成72沿著手柄34的縱軸向內和向外移動選擇器軸。從最內部的位置(圖8a)，選擇器軸70通過每個重量板組36中的重量板44的選擇器軸孔62，從最裡面的重量板向最外面的重量板按順序向外驅動。當選擇器軸70延伸穿過重量板44中的選擇器軸孔62時，其將重量板保持在啞鈴總成14上。例如，如圖8b中所示，最靠近每個套管38、40的四個重量板44被保持在啞鈴總成14上。當圖8b中所示的啞鈴被提升時，選擇器軸70接合每個重量板組36中的內部四個重量板44的選擇器軸孔62，並且在其上施加向上定向的力。向上定向的力使每個重量板44的鎖定柄腳54、55接合向內相鄰的重量板的各自的鎖定槽56、57。面向外的肩部58、59鎖定地接合相應的面向內的肩部60、61，以防止外部保持的重量板44沿著手柄34的縱軸相對於啞鈴總成移動。

重要的是，當在支架18中時，重量板44被精確地和重複地對準以促進重量選擇。旋鈕46和齒輪總成72僅在選擇器軸70上提供少量的槓桿作用，以通過中心選擇器軸孔62沿著手柄34的縱軸來驅動。此外，選擇器軸70被成形和調整大小成以相對緊密的公差安裝在選擇器軸孔62中，以防止在使用過程中移動啞鈴總成14時相對於手柄總成32移動重量板44。如果任一個重量板組36中的選擇器軸孔62彼此偏心，則在致動旋鈕46時，各自的選擇器軸70不能延伸穿過孔。未對準的板44將阻止選擇器軸70穿過選擇器軸孔62。因此，可以通過選擇器軸孔62的可重複的同心對準來增強調整總成的可操作性。如下面進一步詳細討論的，支架18被配置成在其支架位置中接收啞鈴總成14，其中支架的壁接合重量板組36以使重量板44垂直和水平地對準，使得中心開口始終大體上同心，因此使得調整總成的不受限制的操作能夠選擇重量。

參看圖9至圖12，每個支架18包括下安裝板80以及第一和第二支架託架82。安裝板80是大體上平面的矩形材料片(例如，鋼)，其具有延伸穿過材料厚度的安裝孔，以接收用於將支架18固定到架臺12的緊固件。安裝板80被配置成附接到架臺12的腿部22(例如，使用螺絲等)以將支架18固定到架臺(圖1和圖2)。另外，支架託架82被配置成附接到鄰近其縱向端的安裝板80(例如，使用螺絲，焊接等)以形成支架18。在所示實施方案中，每個託架82是一塊材料。每個託架82包括底部面板84(廣泛地說，底部構件)、端板86(廣泛地說，縱向端構件)和相對的側面板88(廣泛地說，側面構件)。底部面板84包括布置成與鄰近下安裝板80的各自的端部的安裝孔同心對準的安裝孔，以接收用於將託架固定到安裝板的緊固件。在某些實施方案中，託架82或安裝板80中的任一個中的安裝孔是細長的槽，以允許對支架18的尺寸的縱向調整。

當兩個託架82安裝在安裝板80上時，端板86形成支架18的沿著支架的縱軸l1彼此間隔開的第一和第二端壁90。兩個託架構件82的相對的側面板88形成支架18的第一和第二側壁92，其沿著橫軸l2彼此間隔開並且大致平行於縱軸l1延伸。兩個支架託架82的底部面板84和安裝板80形成支架18的底壁94，其大致平行於縱軸l1和橫軸l2延伸。儘管在所示實施方案中，側壁92分別由兩個單獨的支架託架82的面板88形成，側壁沿著支架18的縱軸l1間隔開，但是應當理解，在不脫離本發明的範圍的情況下，側壁可以是大體上連續的。同樣地，在不脫離本發明的範圍的情況下，支架可以由單片形成。

支架18的第一和第二端壁90、第一和第二側壁92以及底壁94限定空腔96。如圖13至圖18中所示，空腔96被調整大小成在支架位置接收啞鈴總成14，使得重量板組36中的第一個位於第一端壁附近，並且重量板組中的第二個位於第二端壁附近。再次參看圖9至圖12，每個支架託架82的底部面板84、端板86和側面板88限定重量板組接收空腔98，其被調整大小成當啞鈴總成14在支架位置時接收其中的重量板組36中的各自的一個。如圖13至圖18中所示並且如下面將更詳細地討論的，第一和第二端壁90被調整大小和布置成接合各自的組36中的重量板44的最外面的重量板，以抑制啞鈴總成14沿著縱軸l1從支架位置移動。同樣地，第一和第二側壁92被調整大小和布置成接合每個重量板組36中的重量板44的外周表面的一部分，以抑制重量板組從支架位置朝向底壁94平行於橫軸l2或沿著垂直軸v移動。

如圖9至圖12中所示，每個支架託架82的端板86從底部面板84向上彎曲。端板86的主體部分接合面100(廣泛地說，端壁90的板接合部分)定位成直接鄰近底部面板84。主體部分接合面100被成形和布置成當啞鈴總成14在支架位置被接收在空腔96中時，接合最外面的重量板44的主體部分49。如圖11a中所示，主體部分接合面100相對於底部面板84以約104°的角度β定向，並且相對於垂直軸v(例如，大體上垂直於下面的支撐表面s的軸)形成約14°的角度α。

中心鎖定柄腳接合面102和下部鎖定柄腳接合面104(各自廣泛地說，端壁90的鎖定元件接合部分)從主體部分接合面100向內延伸。更具體來說，中心鎖定柄腳接合面102從主體部分接合面100的頂部向內彎曲。通過在面板86中形成切口來形成下部鎖定柄腳接合面104。切口內的區域從主體部分接合面100向內彎曲，以匹配重量板44的下部鎖定柄腳55的形狀。鎖定柄腳接合面102、104中的每個大致平行於垂直軸v定向並且以約14°的角度α從主體部分接合面100傾斜，以匹配鎖定柄腳54、55相對於重量板44的主體部分49的傾斜角度α。鎖定柄腳接合面102、104被成形和布置成當啞鈴總成14被接收在空腔96中時，接合最外面的重量板44的鎖定柄腳54、55。應當理解，在不脫離本發明的範圍的情況下，端板86可以形成為沒有鎖定柄腳接合面102、104中的任一個或兩個。

如圖17中所示，當啞鈴總成14在支架位置被接收在空腔96中時，端板86接合每個重量板組36中的最外面的板44，以使啞鈴總成居中在支架18的端壁90之間。鎖定柄腳接合面102、104在平行垂直平面中接合各自的最外面的板44的鎖定柄腳54、55，並且主體部分接合面100在縱向向外和向上傾斜的各自的平面中接合主體部分49。每個重量板組36的端板86和最外面的板44之間的接合大體上抑制啞鈴總成14沿著縱軸l1從支架位置移動。當在使用小於保持在手柄總成32上的重量板組36中的所有板44從支架18提升啞鈴總成14時，端板86和最外面的板之間的接合在所示的直立位置支撐未固定的板，並且抑制未固定的板移動。

參看圖12a，對於每個支架託架82，每個側面板88從底部面板84向上彎曲。側面板88各自具有頂部邊緣和底部邊緣以及在頂部邊緣和底部邊緣之間延伸的內側表面106。每個內側表面106在從鄰近各自的側面板88的頂部邊緣朝向底部邊緣延伸時橫向向內傾斜。在所示實施方案中，內側表面106大體上是平面的，但是在不脫離本發明的範圍的情況下，內側表面106也可以是波狀外形的(例如，彎曲的)。每個側面板88的內側表面106以相對於底部面板86的角度σ和相對於垂直軸v的相同的角度θ適當定向。在一個或多個實施方案中，內側表面106以相對於底部面板86的約115°至約155°的角度σ定向。在所示實施方案中，角度σ是約120°。在一個或多個實施方案中，內側表面106以相對於垂直軸v的約25°至約65°的角度θ定向。在所示實施方案中，角度θ是約30°。

參看圖18，每個支架託架82的傾斜的內側表面106形成截斷的v形支撐結構，其被配置成接收和支撐其中一個重量板組36，並且在啞鈴總成14的重量下自動使重量板組的重量板44居中在支架18的側壁92之間。每個支架託架82的內側表面106適於接合各自的重量板組36中的每個重量板44的周邊部分，以大體上抑制重量板組沿著支架18的橫軸l2移動。另外，支架託架82的內側表面106支撐各自的板組36的重量，以大體上抑制重量板組沿著垂直軸v朝向側面板88的底部邊緣移動。重量板44的重量將重量組36向下驅動抵靠支架18的大體上剛性的支撐件。每當將啞鈴總成14放置在支架18中時，重量組36的重量將重量板44向下拉入支架託架82中。在其重量的力下，重量板44與側面板88的接合使板被垂直和水平地驅動，以將每個重量板相對於橫軸l2和垂直軸v重複地對準在相同的位置。參看圖17a，側面板88支撐各自的重量板組36，使得重量板44的底端與支架託架82的底部面板84(廣泛地說，在重量板組下面的表面)間隔開。因此，當啞鈴總成14在支架位置被接收在空腔96中時，在重量板44的底端和底部面板84之間形成間隙108。

如圖17至圖18中所示，每個支架託架82的側面板88的內側表面106的配置使用重量板44的重量，以垂直和水平地重複對準各自的重量板組36中的重量板44，使得重量板中的選擇器軸孔62大體上是同心的。因為每個支架託架82的側面板88的內側表面106向內傾斜，並且每個重量板44具有向內漸縮的下周邊形狀，所以內側表面和重量板的周邊之間的接合自動使重量板居中在支架18的側壁92之間。此外，因為每個重量板44具有相同的周邊形狀，所以內側表面106接觸每個重量板的周邊的相同部分，由此將所有重量板沿著橫軸l2布置在相同的位置。側面板88的內側表面106也大體上支撐每個板44的重量，以將板沿著垂直軸v對準在相同的位置。因此，每個相對於各自的重量板44的周邊定位在相同位置的選擇器軸孔62由於側面板88的內側表面106和各自的重量板的周邊之間的接合而彼此同心對準。

參看圖9至圖12，在所示實施方案中，側面板88形成相對的側壁92的縱向間隔開的部分。一個支架託架82的內側表面106適於接合和對準一個重量板組36的重量板44，並且另一個支架託架的內側表面適於接合和對準另一個重量板組的重量板。兩個側面板88形成每個側壁92的端部並且沿著縱軸l1彼此間隔開，以在側壁中提供橫向延伸間隙110。如圖13至圖15中所示，當啞鈴總成被接收在空腔96中時，間隙110與啞鈴總成14的管狀手柄34縱向對準。間隙110為用戶提供空間以進入空腔96抓住管狀手柄34或操縱啞鈴總成14的旋鈕46。在替代實施方案中，支架可以由在端壁90之間連續延伸的一塊側壁92形成。

參看圖1和圖2，在使用中，用戶調整旋鈕46以選擇要保持到啞鈴總成14的所需數量的重量板44。使用所選擇的所需數量的重量板44，用戶從支架18提升啞鈴總成14。任何未選擇的重量板44相對於各自的支架託架82的端板86向外傾斜而不翻倒。啞鈴總成14可以通過插入空腔96中而返回到支架位置。因為重量板44的下端部分縱向向內傾斜，所以空腔96中有足夠的空間用於接收啞鈴總成14和選擇的重量板44。此外，當啞鈴總成14被插入支架18中時，重量板44的傾斜的主體部分49彼此接合，以使啞鈴總成居中在支架的端壁90之間。同樣地，支架18的向內傾斜的側壁92提供寬的側向開口來接收重量組36，並且當啞鈴總成被插入支架中時水平地使啞鈴總成14居中。隨著處於支架位置的啞鈴總成14在各自的支架18中，側面板88的內側表面106接合重量板44的外周邊的部分，以使選擇器軸孔62同心地對準以接收選擇器軸70。

已經詳細描述了本發明，顯而易見的是，在不脫離在所附權利要求中限定的本發明的範圍的情況下，修改和變化是可能的。

當引入本發明或其優選實施方案的元件時，冠詞「一」、「該」和「所述」旨在表示存在一個或多個元件。術語「包含」、「包括」和「具有」旨在是包括性的，並且表示除了所列出的元件之外可能存在額外的元件。

鑑於上述內容，可以看出，實現了本發明的幾個目的並獲得了其他有利的結果。

由於在不脫離本發明的範圍的情況下可以在上述構造、產品和方法中進行各種改變，所以意圖是包含在上述描述中並在附圖中示出的所有內容應被解釋為說明性的而不是限制性的。