專利名稱：自由重物的自保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)器械領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及自由重物的自保護(hù)(self-spotting)裝置。
背景技術(shù)：
盡管擁有各種各樣的運(yùn)動(dòng)和鍛煉肌肉的器械與活動(dòng)，然而，自由重物舉重一直成為許多運(yùn)動(dòng)員選擇的鍛煉方法。在舉重過(guò)程中，舉自由重物時(shí)運(yùn)動(dòng)不受約束，非常接近于在許多娛樂(lè)和體育活動(dòng)中人體力量的使用。當(dāng)與使用杠桿、凸輪和阻力元件(例如彈簧、液壓缸或氣缸)的機(jī)器比較時(shí)，在自由重物舉重中使用的重物的選擇的重復(fù)性高。另外，自由重物提供的一致的阻力是不受機(jī)械零件和其他零件磨損的影響。
限制自由重物使用的一個(gè)缺點(diǎn)是，需要一個(gè)或多個(gè)監(jiān)護(hù)者，特別是在要達(dá)到使用者的力量和耐力極限的力量訓(xùn)練情況下更是如此。當(dāng)使用者連續(xù)地重復(fù)舉重，直至他或她不能再舉起重物為止時(shí)，這些訓(xùn)練情況是最有效的。由于使用者可能不能安全地將重物舉升到支撐裝置上，因此如果沒(méi)有監(jiān)護(hù)者，則會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題。甚至當(dāng)有監(jiān)護(hù)者時(shí)，他們也可能沒(méi)有意識(shí)到不安全的狀況；或者，他們不能很快地反應(yīng)來(lái)防止傷害發(fā)生。
其他人公開(kāi)的自保護(hù)的機(jī)器旨在消除一個(gè)或多個(gè)監(jiān)護(hù)者的需求。例如，美國(guó)專利4949959號(hào)公開(kāi)了一種使用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的軛鐵組件的杠鈴輔助裝置。該軛鐵組件提供了圍繞著滑輪并從殼體的每一端向下延伸的繩索，用以將杠鈴支撐在舉重長(zhǎng)凳之上。美國(guó)專利5048826號(hào)公開(kāi)了一種使用鉸盤(pán)組件來(lái)收回和放松支撐杠鈴的繩索的裝置。美國(guó)專利5310394號(hào)公開(kāi)了一種舉重者用的、使用氣動(dòng)活塞和缸的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。該氣缸通過(guò)杠桿臂、鏈條驅(qū)動(dòng)裝置、滑輪和繩索來(lái)幫助提升杠鈴。
上述的裝置中沒(méi)有一種裝置可以獨(dú)立地支撐杠鈴的二個(gè)末端，也沒(méi)有公開(kāi)與提升啞鈴，一種普遍的自由重物一起使用的監(jiān)護(hù)設(shè)備的問(wèn)題。這些對(duì)比文件中也沒(méi)有一種說(shuō)明在脫離重物支撐之前，保證使用者能控制重物的可靠的方法。
美國(guó)專利4998721號(hào)公布了一種舉重運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練裝置，該裝置利用二個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的組件，其通過(guò)固定在該組件每一端的繩索支撐杠鈴。雖然，二個(gè)電機(jī)可以從每一側(cè)獨(dú)立地幫助支撐杠鈴，但沒(méi)有說(shuō)明在脫離支撐之前，可保證使用者控制重物的可靠方法。
申請(qǐng)人提出的，并且在這里引入供參考的美國(guó)專利申請(qǐng)09/201434號(hào)公布了一種杠鈴安全保護(hù)裝置。該裝置利用二個(gè)與相應(yīng)的鏈條組件接合的旋轉(zhuǎn)棘爪離合器，而該鏈條組件則與杠鈴的支撐繩索連接。利用二個(gè)旋轉(zhuǎn)離合器，可使支撐繩索獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，因而也使杠鈴的末端獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)棘爪離合器使用與離合器和J形凹槽接合的螺線管，該螺線管要求在離合器脫離之前，消除由自由重物引起的重量偏移。當(dāng)離合器接合時(shí)，自由重物由驅(qū)動(dòng)裝置支撐、升高或降低。當(dāng)離合器脫離時(shí)，繩索可使自由重物作獨(dú)立的和全范圍的運(yùn)動(dòng)。
專利申請(qǐng)09/201434號(hào)所述的裝置在朝著形成一種將支撐自由重物的繩索與重物支撐組件接合或脫離的、重敏(weight-responsive)元件方面邁出了一大步。該裝置也可使啞鈴自保護(hù)，并使自由重物的末端互相獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。
盡管專利申請(qǐng)09/201434號(hào)中所述的裝置作了一些改進(jìn)，但使用包括螺線管的旋轉(zhuǎn)棘爪離合器的使用需要轉(zhuǎn)動(dòng)的電力轉(zhuǎn)換裝置，例如滑環(huán)。這些轉(zhuǎn)換裝置使器械的成本和維修費(fèi)用增加。鏈條和平衡重的重量使每一次自由重物伸縮時(shí)必需克服的慣性大大增加。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的第一個(gè)目的是要提供一種簡(jiǎn)單、結(jié)實(shí)和成本低的自由重物自保護(hù)的裝置。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)裝置，該裝置提供了可以提升、降低和靜止地支撐自由重物的全部重量的重物支撐組件。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)裝置，該裝置在使用者松開(kāi)自由重物時(shí)，能立即將重物轉(zhuǎn)移至支撐組件上。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)裝置，該裝置使用一個(gè)在與支撐組件脫離之前，要求使用者基本上支撐自由重物的全部重量的對(duì)重量敏感的元件。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)裝置，該裝置提供了二個(gè)支撐組件，用于從二個(gè)末端支撐杠鈴，以及單獨(dú)和獨(dú)立地支撐二個(gè)啞鈴。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)裝置，在該裝置中，支撐繩索與支撐組件的脫離，可使支撐繩索獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)裝置，該裝置給支撐繩索的間隔距離提供調(diào)整，以便能使用不同形式的自由重物。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)裝置，該裝置提供了不需使用使用者的手就可動(dòng)力升高自由重物。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)位置，該裝置包括與支撐組件接合的小慣性的零件。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)裝置，該裝置消除了對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)電接頭的需求。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)裝置，在該裝置的每一側(cè)都提供了繩索組件，當(dāng)繩索斷裂時(shí)，每一繩索組件都可提供備用支撐。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)裝置，該裝置可以提供臨界重量的轉(zhuǎn)移元件的備用設(shè)備。
本發(fā)明的另一目的是要提供一種自由重物的自保護(hù)裝置，該裝置具有“故障安全”的電氣特征，可以在該裝置或電氣元件沒(méi)電時(shí)，提供對(duì)自由重物的支撐。
本發(fā)明的自由重物保護(hù)裝置包括固定在一個(gè)支撐架上的二個(gè)重物支撐組件。二個(gè)繩索組件中的每一個(gè)組件通過(guò)受一個(gè)線性導(dǎo)軌的約束作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)重敏接合塊體在自由重物與相應(yīng)的支撐組件之間提供連接。
當(dāng)重敏接合塊體與相應(yīng)的支撐組件接合時(shí)，該重物支撐組件靜止地支撐著該自由重物。為了使重敏接合塊體解脫和脫離相應(yīng)的重物支撐組件，使用者必需基本上支撐自由重物的重量。
在優(yōu)選實(shí)施例中，該重物支撐組件為垂直地支撐在該支撐架中的連續(xù)的鏈條環(huán)。重敏接合塊體包括一個(gè)接合件，例如一個(gè)棘爪，該接合件在重物支撐方向上，與相應(yīng)的鏈條鏈節(jié)鎖緊接合。另外，在優(yōu)選實(shí)施例中，該棘爪持續(xù)受到彈簧壓力作用偏移而進(jìn)入接合，并受到由放置在自由重物組件上的壓敏開(kāi)關(guān)供能的螺線管作用偏移而脫離接合。使用者舉高或基本上支撐該自由重物的重量，可使該棘爪與相應(yīng)的鏈條鏈節(jié)脫離，并使接合螺線管的偏移力克服彈簧方向的偏移力，而使接合塊體的棘爪與相應(yīng)的鏈條環(huán)脫離。
一旦該塊體與鏈條環(huán)脫離，則響應(yīng)使用者升高和降低該自由重物，該塊體沿著直線導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)二個(gè)塊體都脫離時(shí)，二根繩索自由和獨(dú)立的垂直運(yùn)動(dòng)可達(dá)到真正的“自由重物”鍛煉。
當(dāng)螺線管斷電時(shí)，如使用者松開(kāi)在自由重物上的壓力敏感型開(kāi)關(guān)時(shí)，彈簧偏移力立即使塊體的棘爪與相應(yīng)的鏈條環(huán)的鏈節(jié)接合。接合是可靠的，與電力無(wú)關(guān)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，鏈條環(huán)在垂直方向由下部的驅(qū)動(dòng)鏈輪和上部的空轉(zhuǎn)鏈輪支撐。當(dāng)接合塊體與鏈條環(huán)接合時(shí)，制動(dòng)電機(jī)通過(guò)一個(gè)減速器驅(qū)動(dòng)鏈條環(huán)，提供自由重物升降所需的動(dòng)力。位于支撐架上的一個(gè)方向開(kāi)關(guān)通過(guò)位于支撐架上的一個(gè)控制器，使該電機(jī)的相應(yīng)的正向或反向繞組通電。設(shè)有一個(gè)腳踏開(kāi)關(guān)來(lái)控制制動(dòng)電機(jī)的上升方向。當(dāng)斷電時(shí)，制動(dòng)電機(jī)通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)鏈輪、鏈條環(huán)、塊體和繩索組件提供對(duì)自由重物的靜態(tài)支撐。
在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)繩索組件由支撐架上部的至少一個(gè)滑輪支撐在自由重物和接合塊體之間。該接合塊體起一個(gè)平衡重的作用，保持在繩索組件上的最小拉力，并且當(dāng)螺線管通電時(shí)，幫助棘爪脫離。接合塊體的平衡重力在與自由重物的鎖緊接合偏移力相反的方向上偏移塊體。
優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)于將自由重物連接到相應(yīng)塊體上的每一個(gè)繩索組件都設(shè)置有二根平行放置的繩索。每一個(gè)繩索組件的二根繩索的尺寸，可以承受該裝置的全部設(shè)計(jì)負(fù)荷。每一個(gè)繩索組件的二根繩索中的一根繩索比另一根繩索稍微長(zhǎng)些。從而，在正常工作時(shí)，只有一根繩索承受自由重物負(fù)荷。如果受拉力的繩索斷裂，則繩索組件中的第二根繩索將提供自由重物的完全支撐。
優(yōu)選實(shí)施例還提供了樞轉(zhuǎn)支撐吊桿，在吊桿的每一端有滑輪，用于支撐相應(yīng)的繩索組件。支撐吊桿的外端調(diào)整至所希望的間隔距離，以便杠鈴和啞鈴使用。
優(yōu)選實(shí)施例的安全特征包括用于每一個(gè)支撐組件的上鏈條環(huán)，鏈條環(huán)包括二個(gè)驅(qū)動(dòng)和空轉(zhuǎn)鏈輪，二個(gè)接合棘爪，在每個(gè)接合塊體上的接合彈簧和螺線管，以及在自由重物組件(例如杠鈴)上的二個(gè)串聯(lián)壓敏開(kāi)關(guān)。這樣，二個(gè)零件中任何一個(gè)零件損壞，或裝置斷電都不會(huì)使自由重物失去支撐。
另一個(gè)實(shí)施例是利用每一個(gè)重物支撐組件所用的垂直固定在支撐架上的棘輪桿。搭載在垂直導(dǎo)軌上的接合塊體包括棘爪或閉鎖板，它們與該棘輪桿的齒接合。繩索組件將自由重物的每一個(gè)末端與接合塊體連接，并由在支撐架的上端部分上的繩索滑輪支撐。在又一實(shí)施例中，線性導(dǎo)軌和支撐組件為整體元件，它們引導(dǎo)并接合接合塊體。


結(jié)合下面的說(shuō)明，所附的權(quán)利要求書(shū)和附圖，將可以更好地理解本發(fā)明的這些和其他一些特征，方面和優(yōu)點(diǎn)。其中圖1為自由重物自保護(hù)裝置的一個(gè)實(shí)施例的右前象限等角投影圖，示出了包括一個(gè)框架和二個(gè)樞轉(zhuǎn)支撐吊桿，右和左繩索組件的支撐架，右和左繩索組件由在支撐吊桿每一端的滑輪支撐并固定在杠鈴上，且與相應(yīng)的重敏接合塊體連接，該塊體與由定位器驅(qū)動(dòng)的相應(yīng)的重物支撐鏈條環(huán)接合；圖2為右接合塊體的右前象限等角投影圖，該接合塊體與右重物支撐組件接合，該組件由安裝在齒輪減速器軸上的底部驅(qū)動(dòng)鏈輪驅(qū)動(dòng)和支撐的二個(gè)連續(xù)的鏈條環(huán)組成；圖3為該裝置的下塔臺(tái)部分的右后象限等角投影圖，示出了支撐架的下托架、定位器的制動(dòng)電機(jī)和減速器，以及右側(cè)接合塊體與鏈條環(huán)；圖4為右側(cè)接合塊體的左后象限等角投影圖，示出了二個(gè)接合棘爪，所示出的一個(gè)棘爪與一個(gè)右鏈條環(huán)中一個(gè)鏈節(jié)接合；圖5為在支撐鏈條組件的上端部分的空轉(zhuǎn)鏈輪和軸處向上看的、右后方象限等角投影圖；圖6為右側(cè)接合塊體的后視圖，示出了右繩索組件的二根繩索的連接；圖7為杠鈴的右前象限等角投影圖，示出了右和左壓敏開(kāi)關(guān)，繩索連接組件及右和左繩索組件；圖8為杠鈴的左繩索連接組件的等角投影圖，示出了杠鈴的機(jī)械和電氣連接；圖9為支撐自由重物啞鈴的左側(cè)啞鈴框架的右前象限等角投影圖，示出了左側(cè)繩索組件的機(jī)械和電氣連接；圖10為圖1所示裝置的電氣控制的電氣原理圖，它包括杠鈴壓敏開(kāi)關(guān)、定位器開(kāi)關(guān)、腳踏開(kāi)關(guān)、接合塊體螺線管組和電機(jī)繞組繼電器；圖10A為圖10的電氣控制的啞鈴電氣連接的電氣原理圖；圖11A為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的頂視圖和部分橫截面，示出了搭載在垂直導(dǎo)軌上并與垂直的棘輪桿接合的重敏接合塊體；圖11B為圖11A所示的實(shí)施例的側(cè)視圖，為了表示清楚起見(jiàn)，其中一個(gè)閉鎖板支撐托架局部剖開(kāi)，并且壓縮彈簧用橫截面表示。
具體實(shí)施例方式
下面是一個(gè)杠鈴定位裝置的優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明，該裝置給使用者提供了無(wú)約束的“自由重物”，但提供動(dòng)力定位和“無(wú)人管的”安全鎖緊特征。
圖1為杠鈴保護(hù)裝置的實(shí)施例101的右前象限等角投影圖。該裝置包括一個(gè)具有框架103，塔臺(tái)外殼137和樞轉(zhuǎn)重物支撐吊桿105A和105B的支撐架102。由吊桿105A的滑輪109A和111A支撐的繩索組件107A和107B及吊桿105B的滑輪109B和111B與自由重物組件(例如杠鈴115)的杠鈴末端113A和113B固定?？伤砷_(kāi)的附件，例如繩索連接組件117A和117B(圖7表示最清楚)，將相應(yīng)的繩索組件的末端部分119A和119B與杠鈴末端113A和113B連接。
相對(duì)的繩索組件末端部分121A和121B(圖6中清楚地表示了121B)，通過(guò)鏈條接合塊體125A和125B與相應(yīng)的重物支撐組件，例如鏈條組件123A和123B，連接。接合塊體125A和125B由線性導(dǎo)軌127A和127B在垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而在橫向受到約束，并與相應(yīng)的鏈條組件接合，以支撐杠鈴115。當(dāng)接合塊體125A和125B與相應(yīng)的鏈條組件123A和123B脫離時(shí)，接合塊體125A和125B允許杠鈴115進(jìn)行獨(dú)立的自由重物運(yùn)動(dòng)。該裝置左側(cè)的零件，例如鏈條組件123A，接合塊體125A和導(dǎo)軌127A，的功用，與右側(cè)零件，例如鏈條組件123B，接合塊體125B和導(dǎo)軌127B相同。
定位器129包括一個(gè)電機(jī)/減速器131，和驅(qū)動(dòng)并支撐鏈條組件123A和123B的下部的驅(qū)動(dòng)鏈輪(圖3表示最清楚)。當(dāng)接合塊體125A和125B與相應(yīng)的鏈條組件123A和123B接合時(shí)，定位器129使接合塊體125A和125B處在所希望的垂直位置。
接合塊體125A和125B的位置由通過(guò)繩索組件107A和107B進(jìn)行的連接，而確定杠鈴115的位置。
當(dāng)起動(dòng)時(shí)，由繩索136連接到圖10所示的控制器電路的腳踏開(kāi)關(guān)135，使定位器129通電，以升高杠鈴115。安裝在塔臺(tái)外殼前板141(如部分剖開(kāi)所示)上的上/下瞬時(shí)位置開(kāi)關(guān)139沿著使杠鈴115升高和降低的方向使定位器129通電。
圖2為右前象限等角投影圖，示出右側(cè)鏈條組件123B的下部，定位器129和鏈條接合塊體125B。相應(yīng)的左側(cè)零件(鏈條組件123A和左側(cè)鏈條接合塊體125A)與右側(cè)零件相同，其功用也相同。制動(dòng)電機(jī)145通過(guò)直角減速器149，使右側(cè)驅(qū)動(dòng)軸147B上的右側(cè)下部鏈輪133B1和133B2轉(zhuǎn)動(dòng)。鏈輪133B1和133B2用鍵與軸147B連接，將該鏈輪鎖緊在軸147B上，與軸147B一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
右側(cè)的鏈條組件123B包括二個(gè)由上部鏈輪和下部鏈輪支撐的連續(xù)的鏈條環(huán)123B1和123B2。上端的空轉(zhuǎn)鏈輪(圖5中的185B1)和下部鏈輪133B1在垂直方向支撐鏈條環(huán)123B1。根據(jù)驅(qū)動(dòng)鏈輪133B1的回轉(zhuǎn)方向鏈輪133B1可在任何一個(gè)方向上驅(qū)動(dòng)鏈條環(huán)123B1。同樣，上端空轉(zhuǎn)鏈輪(圖5中的185B2)和下部鏈輪133B2在垂直方向支撐著鏈條環(huán)123B2，且當(dāng)由制動(dòng)電機(jī)145通過(guò)減速器149轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)鏈輪133B2使鏈條環(huán)123B2定位。
鏈條接合塊體125B的棘爪151B1和151B2將塊體125B與鏈條環(huán)123B1和123B2接合并鎖緊。這樣，定位器129通過(guò)下部驅(qū)動(dòng)鏈輪133B1和133B2的轉(zhuǎn)動(dòng)，使塊體125B處在所希望的垂直位置上。線性導(dǎo)向桿153B1和153B2(圖3表示得最清楚)與塊體125B的殼體126B中的線性導(dǎo)軌從動(dòng)件的孔154B1和154B2滑動(dòng)配合，并將塊體125B約束為垂直直線運(yùn)動(dòng)。線性導(dǎo)軌可保證接合塊體125B的棘爪151B1和151B2保持相對(duì)于相應(yīng)的鏈條環(huán)的接合位置。塊體125B的垂直運(yùn)動(dòng)通過(guò)繩索組件107B和滑輪109B與111B，使圖1所示的杠鈴115的末端113B處在所希望的位置上。
在所示位置上被壓縮的壓縮彈簧155B1將接合力施加在棘爪151B1上，以使該棘爪在接合方向(圍繞著樞軸156的反時(shí)針?lè)较?上偏轉(zhuǎn)，并使棘爪151B1的尖端接合于鏈條環(huán)123B1的鏈節(jié)157B(用虛線表示)中。杠鈴115的重量通過(guò)繩索組件107的拉力產(chǎn)生一個(gè)作用在接合塊體125B上的向上力；并且，通過(guò)進(jìn)一步試圖使棘爪151B1在接合方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，形成一個(gè)補(bǔ)充的或鎖緊的接合力。由于被背板160支撐的支撐通道159防止鏈條鏈節(jié)157B1向前(離開(kāi)棘爪151B1)運(yùn)動(dòng)，因此，隨著杠鈴115上的向下力增加，棘爪151B1更牢固地與鏈節(jié)157B接合。
當(dāng)棘爪151B1被完全推壓在支撐通道159上，或與一個(gè)機(jī)械擋塊(圖4中的178)接觸時(shí)，棘爪151B1的反時(shí)針?lè)较蚧蜴i緊方向的接合轉(zhuǎn)動(dòng)停止。在優(yōu)選實(shí)施例中，上述支撐通道159由壓縮強(qiáng)度高的塑料材料，例如超高密度分子量的聚乙烯或聚酰胺制成；以支撐相應(yīng)的鏈條環(huán)并提供低摩擦的承載表面。在優(yōu)選實(shí)施例中，塊體125B由鋼制成，而棘爪151B1和151B2由高強(qiáng)度的工具鋼制成。
使螺線管161B1通電可形成一個(gè)脫離力，并在脫離方向(順時(shí)針?lè)较?使棘爪151B1圍繞著樞軸156偏轉(zhuǎn)。雖然，這個(gè)脫離力比彈簧155B1提供的接合力大，但它仍比克服由杠鈴115的重量通過(guò)繩索組件107的作用產(chǎn)生的鎖緊接合力所需要的力小。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，棘爪151B1與鏈條環(huán)123B1的鏈節(jié)157B脫離需要克服作用在塊體125B上的杠鈴115的大部分重量。在最優(yōu)選的實(shí)施例中，棘爪151B1與鏈條環(huán)123B1的鏈節(jié)157B脫離需要克服杠鈴115的全部重量。杠鈴115重量的克服是通過(guò)在垂直方向克服重力舉高杠鈴115而實(shí)現(xiàn)的，從而消除繩索組件107B的拉力。
這樣，接合塊體125B作用為重敏接合組件。當(dāng)使用者支撐自由重物組件的全部向下的力，或相當(dāng)大的一部分向下力時(shí)，該塊體允許自由重物組件與鏈條環(huán)脫離。而當(dāng)自由重物的全部向下力轉(zhuǎn)移至該塊體上時(shí)，該塊體可以完全與鏈條環(huán)接合。
螺線管161B1的收縮力，彈簧155B1的力，或棘爪151B1的尺寸與樞軸的位置的選擇提供了選擇使用者舉高杠鈴以使接合塊體128B與鏈條環(huán)123B1脫離所需要的反力的一種裝置。這些參數(shù)的選擇也需要接合塊體作一些向下的運(yùn)動(dòng)(需要使用者完全支撐自由重物，塊體平衡重力較小)，以便使塊體125B的平衡重作用減小，使棘爪151B1完全與鏈節(jié)157B脫離，并縮回至脫離位置。
圖3為蓋板取下后的塔臺(tái)外殼137的下端部分的右后方象限內(nèi)的等角投影圖。固定在框架103上的下部托架163，支撐著減速器149和制動(dòng)電機(jī)145。緊固件(沒(méi)有示出)將減速器149固定在下部托架163上。如上所述，減速器149的軸147A和147B支撐著下端驅(qū)動(dòng)鏈輪133A1、133A2、133B1和133B2，并使這些鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，軸147A和147B為通過(guò)直角齒輪減速器149延伸的同一根軸的二個(gè)端部。
導(dǎo)向桿153B1和153B2提供對(duì)接合塊體125B的橫向支撐，并允許塊體作垂直運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)向桿底部緊固件(沒(méi)有示出)使導(dǎo)向桿153B1和153B2的底部與下部托架163固定。當(dāng)與塊體125B的棘爪151B1和151B2接合時(shí)，鏈條環(huán)123B1和123B2提供塊體125B的垂直支撐，并使該塊體垂直定位。在優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)向桿153B1和153B2為圓形或矩形橫截面的鋼管。在其他實(shí)施例中，可以采用一種或多種結(jié)構(gòu)形狀，例如I字形或T字形。
當(dāng)接合塊體125B接近與杠鈴115的上端極限位置相適應(yīng)的機(jī)械擋塊169時(shí)，固定在支架167上的上端限位開(kāi)關(guān)165B使電機(jī)145停止轉(zhuǎn)動(dòng)。如果限位開(kāi)關(guān)165B失靈，則機(jī)械擋塊169可防止塊體125B超程。為了圖中表示清楚起見(jiàn)，左側(cè)的鏈條組件123A，塊體125A和導(dǎo)向桿151A1和151A2沒(méi)有示出，但它們的功用是相同的。同樣，為了清楚起見(jiàn)，在這個(gè)圖中也省略了塊體125B上的彈簧155B1和155B2。
圖4為接合塊體125B的右后象限等角投影圖，示出了可以圍繞樞軸156轉(zhuǎn)動(dòng)的棘爪151B1和151B2。當(dāng)螺線管161B1和161B2通電，沿著箭頭171所示的脫離方向使棘爪偏移時(shí)，這二個(gè)螺線管可提供“牽拉”脫離力。彈簧155B1和155B2形成一個(gè)恒定的“推壓”接合力，使棘爪在箭頭172所示的接合方向上偏移。
螺線管173B與螺線管161B1和161B2一起斷電。當(dāng)棘爪151B2與鏈條環(huán)123B2接合時(shí)，螺線管173B的彈簧175B使螺線管173B的鎖緊銷177向著棘爪151B2偏移，與棘爪151B2上的孔179接合，并鎖緊在該孔中。當(dāng)接合時(shí)，鎖緊銷177可防止棘爪151B2在箭頭171所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并可防止與鏈條環(huán)123B2脫離。在調(diào)整鏈條環(huán)123B2的位置過(guò)程中，不論繩索107B1和107B2上的拉力如何，鎖緊銷與棘爪151B2的接合，可以保證棘爪151B2可靠地與鏈條環(huán)123B2接合。如果在繩索上沒(méi)有自由重物，例如，若將杠鈴115從繩索附件117A和117B上取下；則這個(gè)裝置還可以防止塊體125B(它起平衡重的作用，可以保持繩索組件107B的最小拉力)脫離和落下。
給螺線管173B通電(在優(yōu)選實(shí)施例中，與螺線管161B1和161B2一起通電)，可克服彈簧175B的接合偏移力，并使鎖緊銷177從棘爪151B2上的孔179脫離，從而可使棘爪151B2脫離。
圖5為支撐上部空轉(zhuǎn)鏈輪組件183A和183B的頂部托架187的右后象限等角投影圖。上部鏈輪185B1和185B2與鏈條組件123B的相應(yīng)的鏈條環(huán)123B1和123B2的頂部接合，并支撐該頂部。上部鏈輪185B1和185B2通過(guò)空轉(zhuǎn)的軸189B和空轉(zhuǎn)軸的U形螺釘支撐部191B1和191B2支撐在頂部托架187上。支撐191B1和191B2通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘和彈簧(沒(méi)有示出)而支撐在頂部托架187上，以對(duì)鏈條的拉力進(jìn)行調(diào)節(jié)。
當(dāng)接合塊體125B接近塔臺(tái)外殼137的頂部部分時(shí)，限位開(kāi)關(guān)193B可以切換圖10所示的電機(jī)控制器電路。機(jī)械擋塊195B提供可靠的阻擋作用，以防止塊體125B損壞，并防止塊體125B與上部鏈條組件123B和鏈輪組件183B脫離。鏈條的上部鏈輪組件183A的功能和工作，與鏈輪組件183B相同。為了圖面清楚起見(jiàn)，省略了鏈條環(huán)123A和相應(yīng)的繩索組件。
緊固件(沒(méi)有示出)將導(dǎo)向桿153A1、153A2、153B1和153B2與頂部托架187固定。樞軸套筒188A和188B將相應(yīng)的支撐吊桿105A和105B與頂部托架187樞轉(zhuǎn)連接。
圖6為塊體125B的正視圖，示出了繩索組件末端部分121B的繩索107B1和107B2的固定方法。夾緊塊體197B1和197B2將相應(yīng)的繩索環(huán)199B1和199B2的末端與相應(yīng)的繩索夾緊在一起。繩索107B1作得比繩索107B2略長(zhǎng)一些，使來(lái)自杠鈴115的重量作用在繩索組件107B上的拉力將夾緊塊體197B2壓在塊體125B的座199B2上。由于繩索107B1的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，因此，夾緊塊體197B1不與座199B1接觸；但由于空隙201B1的存在，保持松弛的拉伸狀態(tài)。如果在拉力作用下繩索107B2損壞，則繩索組件107B的繩索107B1中所產(chǎn)生的拉力，將使夾緊塊體197B1壓在座199B1上，提供對(duì)繩索107B1進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)的約束力。
由于繩索107B1和107B2的尺寸定為完全可滿足該裝置所要求的全部設(shè)計(jì)斷裂強(qiáng)度，又由于在正常工作條件下，只有一根繩索受拉力作用，因此，二根繩索的設(shè)計(jì)提供了一種安全的措施。如果受拉力作用的繩索斷裂，則先前不受拉力作用的繩索將提供備用措施。然而，一根繩索斷裂會(huì)使圖10中一個(gè)繩索組件中的控制電流中斷，使接合塊體與鏈條環(huán)鎖緊，并阻止器械的正常使用。在優(yōu)選實(shí)施例中，為了達(dá)到高的強(qiáng)度，繩索107B1和107B2為在飛機(jī)上使用的那種等級(jí)的鋼制繩索。
如圖10的原理圖所示，繩索107B1和107B2為塊體123A和123B螺線管的動(dòng)作提供電氣連接。撓性導(dǎo)線207B1和207B2將繩索107B1和107B2的環(huán)圈199B1和199B2與終端塊205連接。可以是釬焊接頭或夾緊接頭的電氣接頭203B1和203B2，在繩索環(huán)圈199B1和199B2與導(dǎo)線207B1和207B2之間提供了可靠地電連接。座199B1和199B2電氣上是彼此絕緣的，例如通過(guò)其中一個(gè)座或二個(gè)座用電氣絕緣材料制成而實(shí)現(xiàn)。塊體121A和繩索組件末端部分121A的結(jié)構(gòu)和工作情況相同。
圖7為本發(fā)明的杠鈴115的右前象限等角投影圖，該杠鈴包括將相應(yīng)的繩索組件107A和107B與桿部分211連接的繩索連接組件117B和117B。杠鈴末端113A和113B提供了尺寸可以固定虛線所示的標(biāo)準(zhǔn)的自由重物215A和215B的桿端部。
圖8為繩索連接組件117A的等角投影圖，示出了通過(guò)套筒219和221固定在桿211上的桿連接凸緣217a。繩索固定配件233A包括一個(gè)有槽的套筒225，套筒上有二個(gè)繩索環(huán)圓盤(pán)部分227和對(duì)準(zhǔn)槽229。繩索107A1和107A2載套筒225上的相應(yīng)的圓盤(pán)部分中圍繞槽卷繞，并用繩索夾(沒(méi)有示出)夾緊繩索。在優(yōu)選實(shí)施例中，有槽的套筒225由電氣絕緣材料(例如高強(qiáng)度塑料)制成。當(dāng)通過(guò)套筒225和桿固定凸緣217A上的孔237插入時(shí)，由金屬制成并位于上述每一個(gè)圓盤(pán)部分227中的環(huán)圈套筒223具有足夠的強(qiáng)度，以用于將力從相應(yīng)的繩索傳遞至銷釘235上。槽229和套筒對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)引部238可使環(huán)圈套筒233與孔237迅速對(duì)準(zhǔn)，以便插入銷釘235。銷釘235的彈簧卡爪236將銷釘235保持在套筒225中，直至使用者將它拉出為止。
利用粘接劑或機(jī)械緊固件安裝在桿211上的致動(dòng)器，如觸感傳感器或壓敏開(kāi)關(guān)239A提供了使杠鈴115鎖緊在圖1所示的相應(yīng)的鏈條組件中的快速反應(yīng)能力。繩索107A1和107A2通過(guò)二個(gè)導(dǎo)體繩索接頭241，插頭243A和安裝在桿211上的插座245A，提供了與接合塊體螺線管的電連接。繩索接頭241的導(dǎo)體可釬焊或夾緊到相應(yīng)的繩索環(huán)圈(沒(méi)有示出)上。圖7中的繩索連接組件107B和壓敏開(kāi)關(guān)239B的工作和功用是相同的。
在使用壓敏開(kāi)關(guān)作為螺線管的致動(dòng)器的實(shí)施例中，為了起動(dòng)該開(kāi)關(guān)，使用者必需將壓力施加在優(yōu)選地安裝在桿211的上部的開(kāi)關(guān)上。在其他的實(shí)施例中，用一個(gè)觸摸式傳感器代替該壓力開(kāi)關(guān)。使用者的手的直接接觸即可起動(dòng)觸感傳感器。在另一些實(shí)施例中，可以使用一個(gè)接近式傳感器。
圖9為可以單個(gè)或成對(duì)使用的，代替杠鈴115的啞鈴組件247A的等角投影圖。啞鈴框架249包括杠鈴槽251，用于插入和保持一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的自由重物式啞鈴253。在優(yōu)選實(shí)施例中，槽251向下傾斜，或者為J字形，用以保持啞鈴253的桿255。這樣，為了從框架249中取出該桿，必需克服重力舉高啞鈴253。彈簧265使輔助框架259壓在桿255上，該輔助框架259則利用在頂部框架桿263上的孔中的滑動(dòng)銷釘261支撐在框架249上。利用焊接或緊固件固定在框架249上的固定凸緣266使繩索固定配件233A與啞鈴組件247A機(jī)械固定，如同圖8中所示的杠鈴的情況一樣。
輔助框架259包括一個(gè)壓敏開(kāi)關(guān)267A。該開(kāi)關(guān)與在杠鈴115上使用的開(kāi)關(guān)相同，并且與先前所述的杠鈴115的連接相同，通過(guò)插座269，插頭243A和接頭241，與繩索107A1和107A2連接。第二個(gè)啞鈴(沒(méi)有示出)，可用同樣的方法，與繩索連接配件233B連接。
圖10為杠鈴保護(hù)裝置的電氣控制的一個(gè)實(shí)施例的原理圖。額定電壓為24伏的直流電源271將電能送至相應(yīng)的正極和負(fù)極終端。相應(yīng)的繩索組件107A和107B的插頭243A和243B與杠鈴115的插座245A和245B連接。當(dāng)杠鈴115的壓敏開(kāi)關(guān)239A的觸點(diǎn)239SA、和壓敏開(kāi)關(guān)239B的觸點(diǎn)239SB都閉合時(shí)，接合塊體125A的螺線管線圈161SA，和接合塊體125B的螺線管線圈161SB通電。
圖中的螺線管線圈161SB代表塊體125B的并聯(lián)的螺線管161B1、161B2和173B的所有三個(gè)線圈。同樣，圖中的螺線管線圈161SA代表塊體125A的并聯(lián)的螺線管161A1、161A2和173A的所有三個(gè)線圈。使用者右手和左手抓住并擠壓圖7所示杠鈴115的上部可使相應(yīng)的壓敏開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)閉合，而使螺線管通電。任何一個(gè)壓敏開(kāi)關(guān)的打開(kāi)(當(dāng)使用者任何一只手從杠鈴上部松開(kāi)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這種情況)將使螺線管斷電，從而使接合塊體與鏈條組件接合。
圖10A表示當(dāng)該裝置使用啞鈴時(shí)的壓敏開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)連接。如圖9所示，相應(yīng)的繩索組件107A和107B的插頭243A和243B與啞鈴的插座269A和269B連接。在這種情況下，啞鈴的任何一個(gè)壓敏開(kāi)關(guān)的松開(kāi)，都會(huì)使塊體125A和125B的螺線管斷電。在其他一些實(shí)施例中，任何一個(gè)啞鈴開(kāi)關(guān)的打開(kāi)，只是使支撐該啞鈴的塊體的螺線管斷電。這個(gè)功能可以利用例如一個(gè)模式選擇開(kāi)關(guān)進(jìn)行選擇。當(dāng)選擇“啞鈴”模式時(shí)，該模式選擇開(kāi)關(guān)只讓相應(yīng)的壓敏開(kāi)關(guān)與相應(yīng)的塊體螺線管串聯(lián)。
當(dāng)通電時(shí)，“上”繼電器273和“下”繼電器275將電能送至制動(dòng)電機(jī)145的相應(yīng)的正向和反向繞組中。繼電器275的常閉觸點(diǎn)275P，和繼電器273的常閉觸點(diǎn)273P可防止電機(jī)的二個(gè)繞組同時(shí)通電。只要圖3所示的上部限位開(kāi)關(guān)165A或165B不會(huì)由于相應(yīng)的塊體接近機(jī)械擋塊而打開(kāi)，則定位器開(kāi)關(guān)139的“上”觸點(diǎn)139S1接通，可使“上”繼電器273通電。同樣，只要圖5中所示的下部限位開(kāi)關(guān)193A或193B不打開(kāi)，則定位器開(kāi)關(guān)139的“下”觸點(diǎn)139S2接通，可使“下”繼電器275通電。
在優(yōu)選實(shí)施例中，不論相應(yīng)的接合塊體位置如何，腳踏開(kāi)關(guān)135(圖1)的腳踏開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)235S閉合使“上”電機(jī)繞組繼電器273通電。
圖11A和11B分別為自保護(hù)裝置的另一個(gè)實(shí)施例的頂視圖和側(cè)視圖。該實(shí)施例采用了一個(gè)固定的棘輪桿303A代替先前實(shí)施例的每一個(gè)鏈條重物支撐組件。如圖11B所示，棘輪桿303A和線性導(dǎo)軌305A垂直地固定在一個(gè)支撐架上。線性導(dǎo)軌305A在橫向限制重敏接合塊體307A，并使塊體307A可作垂直運(yùn)動(dòng)，如箭頭308所示。如同先前的實(shí)施例一樣，繩索107A1和107A2將自由重物組件與塊體307A連接，并可用一個(gè)或多個(gè)滑輪支撐在支撐架上。
閉鎖板支撐支架313和樞軸315將棘爪或閉鎖板309支撐在塊體307A上。螺線管319的銜鐵317使閉鎖板309圍繞著樞軸315轉(zhuǎn)動(dòng)。銷釘321將銜鐵317與閉鎖板309的杠桿板323連接，使該杠桿板可樞轉(zhuǎn)。閉鎖板309，按照箭頭310所示的方向，從圖中所示的與齒311嚙合的位置，樞轉(zhuǎn)至虛線所示的解脫位置。
在優(yōu)選實(shí)施例中，可以選擇閉鎖板的長(zhǎng)度，樞軸至齒的距離和齒底表面311A的斜度，使得當(dāng)閉鎖板309按照箭頭310的方向向解脫位置樞轉(zhuǎn)時(shí)，在向上方向受到自由重物的重量和繩索107A1與107A2的偏置力作用的塊體307A不向上運(yùn)動(dòng)。在最優(yōu)選的實(shí)施例中，為了使閉鎖板309按箭頭310方向運(yùn)動(dòng)，塊體307A必需向下運(yùn)動(dòng)(克服自由重物的偏移力)。
壓縮彈簧327將閉鎖板309推移至鎖住位置。當(dāng)通電時(shí)，螺線管319將閉鎖板309偏移至解脫位置320。在優(yōu)選實(shí)施例中，通電螺線管的偏移力比彈簧327作用在閉鎖板309上的偏移力大。然而，螺線管319的使閉鎖板運(yùn)動(dòng)至解脫位置的偏移力，不足以克服閉鎖板309的末端在齒表面311A上的摩擦力和為了讓閉鎖板309在箭頭310方向上轉(zhuǎn)動(dòng)而使塊體307A向下運(yùn)動(dòng)所需的閉鎖板移動(dòng)二者的結(jié)合。因此，為了使塊體307A向下運(yùn)動(dòng)，并使閉鎖板309在箭頭310的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，并完全與棘輪303脫離；閉鎖板309與齒311A脫離要求消除自由重物對(duì)繩索107A1和107A2的偏移力。
當(dāng)螺線管319斷電時(shí)，壓縮彈簧327將閉鎖板309轉(zhuǎn)動(dòng)至鎖住位置。圖中沒(méi)有表示相應(yīng)的右側(cè)的棘輪303B、接合塊體307B和導(dǎo)軌305B，但它們的結(jié)構(gòu)和工作與左側(cè)的零件相同。
在優(yōu)選實(shí)施例中，如同在圖7和圖9所示的實(shí)施例和圖10所示的電氣原理圖那樣，螺線管319是通過(guò)在自由重物組件上的壓敏開(kāi)關(guān)通電的。由于取消了鏈條環(huán)組件，定位器和相應(yīng)的控制裝置，圖11A和圖11B所示的固定棘輪的實(shí)施例可降低先前實(shí)施例的裝置的成本。為了使接合塊體與棘輪解脫，并使自由重物組件向下運(yùn)動(dòng)；該固定棘輪的實(shí)施例要求使用者支撐大部分，或者在最優(yōu)選的實(shí)施例中，支撐自由重物組件的全部重量。當(dāng)使用者松開(kāi)在自由重物上的壓敏開(kāi)關(guān)時(shí)，這個(gè)實(shí)施例還可以立即鎖住接合塊體，以便完全支撐自由重物組件。
另一個(gè)實(shí)施例將線性導(dǎo)軌與重物支撐組件結(jié)合成一個(gè)整體零件。例如，通過(guò)改造塊體307A，以使它成為棘輪桿303A的線性從動(dòng)件，則圖11B所示的線性棘輪303A可以起到線性導(dǎo)軌和重物支撐組件二者的作用。
其他的實(shí)施例只包括一個(gè)重敏接合塊體和重物支撐組件。一個(gè)或多個(gè)繩索組件將自由重物組件和接合塊體連接起來(lái)。另一些實(shí)施例利用在自由重物組件上的一個(gè)對(duì)觸摸敏感的致動(dòng)器來(lái)代替壓敏開(kāi)關(guān)。還有一些實(shí)施例利用一個(gè)微處理器來(lái)進(jìn)行該裝置的控制和邏輯運(yùn)算，以及其他定時(shí)和技術(shù)上已知的與訓(xùn)練有關(guān)的功能。
因此，讀者可看到，自由重物的自保護(hù)裝置是一種自由重物鍛煉機(jī)器，該機(jī)器可提供使用者控制以及自動(dòng)支撐杠鈴和啞鈴。該裝置另外還有下列優(yōu)點(diǎn)·在支撐繩索與鏈條環(huán)脫離之前，該裝置要求使用者舉起自由重物的相當(dāng)大的重量；·一旦自由重物與鏈條環(huán)脫離，使用者可以獨(dú)立地使用自由重物，使重物的一端相對(duì)于另一端作無(wú)約束的垂直運(yùn)動(dòng)；·使用者的任何一只手放松握持，立即就會(huì)使接合塊體接合，并鎖住自由重物的支撐繩索，以減少重物的落下或造成傷害的危險(xiǎn)；·繩索和樞轉(zhuǎn)吊桿的獨(dú)立工作允許使用杠鈴或啞鈴；·動(dòng)力升高裝置在沒(méi)有監(jiān)護(hù)者的舉重訓(xùn)練中提供“負(fù)”重量；·雙繩索組件可防止在繩索斷裂時(shí)重物落下；以及·不需要滑動(dòng)的電氣觸點(diǎn)，因而可降低成本并提高可靠性。
雖然，以上的說(shuō)明包含許多具體的特點(diǎn)，但這些特點(diǎn)不應(yīng)看作是對(duì)本發(fā)明范圍的限制，而只是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)實(shí)施例的說(shuō)明。例如，可以使用氣動(dòng)或液壓致動(dòng)器和控制裝置。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)由所附的書(shū)及其合法的等價(jià)物確定，而不是由所給出的例子確定。
權(quán)利要求
1.一種與自由重物組件一起使用的自保護(hù)裝置，該裝置包括支撐架；固定在支撐架上的第一線性重物支撐組件和第二線性重物支撐組件；第一繩索組件，其包括與該自由重物組件可固定的第一末端，和與第一重物支撐組件可接合的第二末端，該接合是通過(guò)沿著第一重物支撐組件線性移動(dòng)的第一重敏接合組件實(shí)現(xiàn)的；當(dāng)?shù)谝恢孛艚雍辖M件與第一重物支撐組件接合時(shí)，第一重物支撐組件克服重力支撐自由重物組件；第二繩索組件，其包括可固定在該自由重物組件上的第一末端，和與第二重物支撐組件可接合的第二末端，該接合是通過(guò)沿第二重物支撐組件直線移動(dòng)的第二重敏接合組件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)?shù)诙孛艚雍辖M件與第二重物支撐組件接合時(shí)，第二重物支撐組件克服重力支撐自由重物組件；從而，基本上克服重力提供自由重物組件的提升支撐可使所述第一重敏接合組件與所述第一重物支撐組件脫離以及所述第二重敏接合組件與所述第二重物支撐組件脫離二者中的至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)，從而可使所述第一繩索組件的所述第一末端以及所述第二繩索組件的所述第一末端之一與所述第一繩索組件和所述第二繩索組件的另一端的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)地向下運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一重敏接合組件包括第一棘爪，該棘爪由鎖緊力與第一重物支撐組件鎖緊接合；由自由重物組件的重量形成的鎖緊力的相當(dāng)大一部分通過(guò)第一繩索組件傳遞至該第一重敏接合組件上。
3.如權(quán)利要求1所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一重物支撐組件包括在垂直方向上由第一上部鏈輪和第一下部鏈輪支撐的第一鏈條環(huán)，該第一鏈條環(huán)與第一重敏接合組件接合。
4.如權(quán)利要求1所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一重物支撐組件包括一個(gè)與第一重敏接合組件接合的線性棘輪。
5.如權(quán)利要求1所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，它包括一個(gè)固定在支撐架上的第一線性導(dǎo)軌，而第一重敏接合組件包括與第一線性導(dǎo)軌接合的線性導(dǎo)軌從動(dòng)件。
6.如權(quán)利要求1所述的自保護(hù)裝置，包括在第一末端和第二末端之間支撐第一繩索組件的第一滑輪，第一滑輪固定在支撐架上并位于第一重敏接合組件的最上端位置之上。
7.如權(quán)利要求1所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一繩索組件包括第一承載繩索，該承載繩索在第一重敏接合組件上的接合件控制器，和可與第一自由重物組件上的第一致動(dòng)器連接的第一繩索組件的電氣接頭之間建立電氣連接。
8.如權(quán)利要求2所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一重物支撐組件包括第一鏈條部分，并且，當(dāng)?shù)谝绘湕l部分的第一鏈節(jié)被第一重敏接合組件的底板接合支撐時(shí)，自由重物組件的重量使第一棘爪與第一鏈條部分的第一鏈節(jié)鎖緊接合。
9.如權(quán)利要求2所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一重敏接合組件包括第一螺線管和第一彈簧；當(dāng)通電時(shí)，第一螺線管使第一棘爪偏離，與第一重物支撐組件脫離；第一彈簧則使第一棘爪偏移，與第一重物支撐組件接合。
10.如權(quán)利要求3所述的自保護(hù)裝置，包括一個(gè)固定在支撐架上的回轉(zhuǎn)定位器，和固定在回轉(zhuǎn)定位器軸上的第一下部鏈輪，從而，當(dāng)回轉(zhuǎn)定位器工作時(shí)，該回轉(zhuǎn)定位器使自由重物組件升高和降低，并且，第一重敏接合組件與第一鏈條環(huán)接合。
11.如權(quán)利要求3所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，該第一重物支撐組件包括在垂直方向上由第二上部鏈輪和第二下部鏈輪支撐的第二鏈條環(huán)。
12.如權(quán)利要求4所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一重敏接合組件包括閉鎖件螺線管和閉鎖件彈簧，該螺線管使閉鎖件偏移而與線性棘輪脫離；而閉鎖件彈簧則使閉鎖件偏移而與線性棘輪接合。
13.如權(quán)利要求1所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一繩索組件包括平行放置的第一繩索和第二繩索，第一繩索組件與第一重敏接合組件可操縱地連接，使得由第一繩索組件傳遞給第一重敏接合組件的自由重物組件的大部分重量由第一繩索承受。
14.如權(quán)利要求6所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，所述第一滑輪固定在支撐架的框架上的第一支撐吊桿上，該第一支撐吊桿由樞軸固定在框架上，因此，第一支撐吊桿可在水平平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
15.如權(quán)利要求7所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一致動(dòng)器為壓敏開(kāi)關(guān)。
16.如權(quán)利要求7所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一致動(dòng)器為觸感傳感器。
17.如權(quán)利要求9所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一螺線管對(duì)在自由重物組件上的第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器作出響應(yīng)，由此，所述第一致動(dòng)器或所述的第二致動(dòng)器中任何一個(gè)釋放時(shí)，會(huì)使第一螺線管斷電，從而使第一棘爪與第一重物支撐組件接合。
18.一種與自由重物組件一起使用的自保護(hù)裝置，該裝置包括支撐架；固定在支撐架上的第一重物支撐組件；第一繩索組件；該組件包括可解脫地與自由重物組件固定的第一末端，和與第一重物支撐組件固定的第二末端，該固定是由與第一重物支撐組件接合并沿固定在支撐架上的第一線性導(dǎo)軌線性移動(dòng)的第一重敏接合組件實(shí)現(xiàn)的；當(dāng)?shù)谝恢孛艚M件與第一重物支撐組件接合時(shí)，第一繩索組件和第一重物支撐組件克服重力在垂直方向支撐該自由重物組件；由此，對(duì)自由重物組件的大部分重量進(jìn)行舉高支撐會(huì)使第一重敏接合組件與第一重物支撐組件脫離，從而使該自由重物組件不受第一重物支撐組件的約束，向下運(yùn)動(dòng)。
19.如權(quán)利要求18所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一重物支撐組件包括第一鏈條環(huán)，第一重敏接合組件包括棘爪；當(dāng)?shù)谝恢孛艚雍辖M件被自由重物組件的重量在鎖緊接合方向偏移時(shí)，該棘爪與第一鏈條環(huán)的一個(gè)鏈節(jié)鎖緊接合；并且，為了使棘爪完全與第一鏈條環(huán)的鏈節(jié)脫離，需要一個(gè)足夠大的提升力，以便使第一重敏接合組件在與鎖緊接合方向相反的方向上運(yùn)動(dòng)。
20.如權(quán)利要求18所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一重物支撐組件包括第一線性棘輪，而第一重敏接合組件包括棘爪；當(dāng)?shù)谝恢孛艚雍辖M件被自由重物組件的重量在鎖緊接合方向上偏移時(shí)，該棘爪與第一線性棘輪的一個(gè)齒鎖緊接合；并且，為了使該棘爪與第一線性棘輪的齒完全脫離，需要一個(gè)足夠大的提升力，使第一重敏接合組件在與鎖緊接合方向相反的方向上運(yùn)動(dòng)。
21.如權(quán)利要求19所述的自保護(hù)裝置，包括棘爪螺線管；當(dāng)通電時(shí)，該螺線管對(duì)棘爪施加脫離偏移力；另外，第一繩索組件的第一繩索與自由重物組件上的一個(gè)螺線管致動(dòng)器電連接。
22.如權(quán)利要求19所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一繩索組件包括平行放置的第一繩索和第二繩索，并且，所述第一繩索和所述第二繩索，與第一重敏接合組件連接，使得被第一繩索組件傳遞至第一重敏接合組件上的自由重物組件的大部分重量由第一繩索承受。
23.如權(quán)利要求20所述的自保護(hù)裝置，包括棘爪螺線管；當(dāng)通電時(shí)，該螺線管對(duì)棘爪施加脫離偏移力；另外，第一繩索組件的第一繩索與自由重物組件上的一個(gè)螺線管致動(dòng)器電連接。
24.如權(quán)利要求20所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一繩索組件包括平行放置的第一繩索和第二繩索，并且，所述第一繩索和所述第二繩索，與第一重敏接合組件連接，使得被第一繩索組件傳遞至第一重敏接合組件上的自由重物組件的大部分重量由第一繩索承受。
25.如權(quán)利要求18所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，第一重敏接合組件包括第一接合元件，并且第一繩索組件包括導(dǎo)體；該導(dǎo)體可使重敏接合組件上的接合元件與自由重物組件上的接合元件致動(dòng)器連接；由此，使用者起動(dòng)該接合元件致動(dòng)器與舉高支撐該自由重物組件的大部分重量二者結(jié)合起來(lái)可使第一重敏接合組件與第一重物支撐組件脫離，使該自由重物組件不受重物支撐組件約束，向下運(yùn)動(dòng)。
26.如權(quán)利要求25所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，該接合元件為一個(gè)與螺線管連接的棘爪，而接合元件致動(dòng)器為安裝在自由重物組件上的一個(gè)螺線管致動(dòng)器。
27.一種與自由重物組件一起使用的自保護(hù)裝置，該裝置包括支撐架；第一繩索組件，該組件包括平行放置的第一繩索和第二繩索；該第一繩索組件包括與自由重物組件可固定的第一末端，和與支撐架可操縱地固定的第二末端；使第一繩索承受被第一繩索組件從自由重物組件傳遞至支撐架上的力的大部分。
28.如權(quán)利要求27所述的自保護(hù)裝置，包括繩索連接組件，該組件在固定在第二繩索上的負(fù)載轉(zhuǎn)移件與裝置上的負(fù)載轉(zhuǎn)移件接收件之間包括一個(gè)間隙，由此，當(dāng)?shù)谝焕K索斷裂時(shí)，第一繩索上的大部分力轉(zhuǎn)移至第二繩索上。
29.如權(quán)利要求28所述的自保護(hù)裝置，其特征在于，該間隙是由比第一繩索長(zhǎng)度長(zhǎng)的第二繩索長(zhǎng)度而提供的。
30.如權(quán)利要求27所述的自保護(hù)裝置，包括第二繩索組件，該組件包括平行放置的第三繩索和第四繩索，第二繩索組件包括與自由重物組件可固定的第一末端，和與支撐架可操縱地固定的第二末端，使第三根繩索承受由第二繩索組件從自由重物組件傳遞至支撐架上的力的大部分。
31.一種用于自由重物自保護(hù)裝置的重敏接合組件，該組件包括主體；固定在該主體上的接合件，該接合件與固定在自保護(hù)裝置上的線性重物支撐組件接合；與主體固定的線性導(dǎo)軌從動(dòng)件，當(dāng)線性導(dǎo)軌從動(dòng)件與固定在自保護(hù)裝置上的線性導(dǎo)軌接合時(shí)，限定了鎖緊接合方向和相反的方向；接合偏移件，其固定在主體上，并與接合件可操縱地連接，對(duì)接合件施加連續(xù)的偏移力，使接合件與重物支撐組件接合；脫離偏移件，其與主體固定，并與接合件可操縱地連接，當(dāng)使用者起動(dòng)脫離偏移件時(shí)，它使接合件偏移，脫離接合；其特征在于，該接合件具有預(yù)定的形狀，并安裝在主體的預(yù)定位置上；從而，為了使該脫離偏移件能夠使重敏接合組件與重物支撐組件脫離，必須減小在鎖緊接合方向上施加在該重敏接合組件上的偏移力。
全文摘要
一種自由重物的自保護(hù)裝置(101)具有二個(gè)繩索組件(107A、107B),每一個(gè)繩索組件的一個(gè)末端與一個(gè)自由重物組件(115)固定,而其相對(duì)的末端通過(guò)相應(yīng)的重敏接合塊體(125A、125B)與相應(yīng)的線性重物支撐組件(123A、123B)固定。導(dǎo)向桿(127A、127B)可使該接合塊體作垂直運(yùn)動(dòng),并保持相對(duì)于支撐組件的接合方向。該接合塊體與相應(yīng)的支撐組件接合,以靜止地支撐該自由重物組件。為了使接合塊體與相應(yīng)的支撐組件脫離,以便使自由重物組件自由運(yùn)動(dòng),需要升高該自由重物組件的大部分重量并施加脫離偏移力。該裝置提供了杠鈴(115)和啞鈴(247A)自保護(hù)。
文檔編號(hào)A63B21/072GK1384762SQ00813883
公開(kāi)日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2000年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月28日
發(fā)明者邁克爾·D·斯萊溫斯基, 米凱爾·L·E·奧爾森 申請(qǐng)人:普羅斯波特公司