(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１組の離散的な回転位置へと回転可能なディスクを含むハンドルアッセンブリと、
前記ハンドルアッセンブリに選択的に固定して接続可能な複数のウェイトとを含み、前記ディスクのそれぞれの回転位置は、前記ハンドルアッセンブリに固定して接続される前記複数のウェイトの異なる組み合わせに対応しており、
さらに、前記ディスクの前記回転位置を検出するように構成されているセンサーと、
前記センサーと通信するコンピューティングデバイスであって、前記センサーによって検出される前記ディスクの前記回転位置に基づいて、前記複数のウェイトのうちのどれが前記ハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成されているコンピューティングデバイスと
を含む、調節可能なダンベルシステム。
【請求項２】
前記センサーは、前記ハンドルアッセンブリの上に位置決めされ、前記ディスクの回転中に固定された位置に残ったままとなるようになっている、請求項１に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項３】
前記センサーは、光学センサー、反射式センサー、機械式センサー、誘導センサー、容量式センサー、ポテンショメーター、加速度計、または磁力計のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項４】
前記ハンドルアッセンブリは、さらに、前記ディスクとともに回転するように前記ディスクに動作可能に関連付けされているハンドルを含む、請求項１に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項５】
複数のディスクセクターのそれぞれを一意的な２進数によってエンコードするように前記ディスクの上に配置されている回転位置エンコーディングフィーチャーであって、それぞれのディスクセクターは、前記ディスクの前記離散的な回転位置のうちの１つに対応している、回転位置エンコーディングフィーチャーを更に含む、請求項１に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項６】
前記センサーは、複数のセンサーであり、前記複数のセンサーは、前記回転位置エンコーディングフィーチャーと協働し、前記ディスクが前記離散的な回転位置のそれぞれにあるときに、前記一意的な２進数のうちの異なる１つを検出するように構成されており、
前記コンピューティングデバイスは、前記検出された前記一意的な２進数に基づいて、前記複数のウェイトのうちのどれが前記ハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成されている、請求項５に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項７】
前記回転位置エンコーディングフィーチャーは、第１のバイナリーディジットまたは第２のバイナリーディジットのいずれかを用いて複数のセクターサブディビジョンのそれぞれをエンコードすることによって、一意的な２進数を用いてそれぞれのディスクセクターをエンコードし、
前記センサーは、前記ディスクが前記離散的な回転位置のうちの特定の１つにあるときに前記セクターサブディビジョンエンコーディングのうちの１つを感知するように配置されたそれぞれの当該センサーにより、前記セクターサブディビジョンエンコーディングのそれぞれを感知することによって、前記一意的な２進数を感知するように構成されている、請求項６に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項８】
前記回転位置エンコーディングフィーチャーは、複数のタブを含み、前記複数のタブは、前記ディスクの周囲部の周りに配置されており、かつ、前記周囲部から軸線方向外向きに延在しており、特定のセクターサブディビジョンの中に前記複数のタブのうちの１つが存在することは、その特定のセクターサブディビジョンが前記第１のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応しており、セクターサブディビジョンの中に前記複数のタブのうちの１つが存在しないことは、その特定のセクターサブディビジョンが前記第２のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応しており、
前記それぞれのセンサーは、光学式インタラプトセンサーを含み、それぞれの光学式インタラプトセンサーは、前記タブの両側に配設されている送信器および受信器を含み、前記送信器は、反対側の前記受信器に向けて光ビームを放出するように構成されており、前記送信器によって放出される前記光ビームが前記複数のタブのうちの１つによって遮断され、反対側の前記受信器による前記光ビームの受信を防止するようになっていることを感知することによって、それぞれの光学式インタラプトセンサーは、特定のセクターサブディビジョンが前記第１のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成されており、また、前記送信器によって放出される前記光ビームが前記複数のタブのうちの１つによって遮断されず、反対側の前記受信器によって受信されるようになっていることを感知することによって、それぞれの光学式インタラプトセンサーは、特定のセクターサブディビジョンが前記第２のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成されている、請求項７に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項９】
前記回転位置エンコーディングフィーチャーは、前記ディスクの表面の上に配設されている複数の表面フィーチャーを含み、特定のセクターサブディビジョンの中に表面フィーチャーが存在することは、特定のセクターサブディビジョンが前記第１のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応しており、セクターサブディビジョンの中に表面フィーチャーが存在しないことは、特定のセクターサブディビジョンが前記第２のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応しており、
前記それぞれのセンサーは、機械式センサーを含み、それぞれの機械式センサーは、センサーコンタクトが前記表面フィーチャーのうちの１つに係合されているときには、センサー付勢メカニズムの作用によって非作動位置へと移動可能であり、前記センサーコンタクトが前記表面フィーチャーのうちの１つに係合されていないときには、前記センサー付勢メカニズムに対抗して作用する前記ディスクの前記表面による機械的な力の印加によって、作動位置へと移動可能であり、それぞれの機械式センサーは、前記機械式センサーが前記非作動位置にあるということを感知することによって、特定のセクターサブディビジョンが前記第１のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成されており、また、前記機械式センサーが前記作動位置にあるということを感知することによって、特定のセクターサブディビジョンが前記第２のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成されている、請求項７に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項１０】
前記センサーは、可能な値の実質的に連続的なレンジを含む感知可能なパラメータを検出することによって、前記ディスクの前記回転位置を検出するように構成されており、値の前記実質的に連続的なレンジは、少なくとも１つのサブレンジへと分割されており、前記少なくとも１つのサブレンジのそれぞれは、前記複数のウェイトの特定の数に関連付けされており、
前記コンピューティングデバイスは、前記少なくとも１つのサブレンジのうちのどのサブレンジが検出されているかということを決定することによって、前記複数のウェイトのうちのどれが前記ハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成されている、請求項１に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項１１】
前記ディスクは、起伏のある周囲部を含み、前記周囲部の少なくとも一部分に沿うポイントが、前記ディスクの中心から異なる距離に配設されるようになっており、
前記センサーは、ポテンショメーターを含み、前記ポテンショメーターは、前記起伏のある周囲部に動作可能に関連付けされ、前記ディスクの前記回転位置を検出する、請求項１に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項１２】
前記ディスクは、前記ディスクの表面の上に位置決めされている材料の同心円状のリングを含み、前記材料は、前記リングに沿ってそれぞれの角度位置において異なる大きさを有する電気的な特性を含み、
前記センサーは、前記材料のリングに隣接する電気式のセンシング部分を含み、前記電気式のセンシング部分は、前記ディスクが回転するときに前記材料のリングの前記電気的な特性の前記大きさを検出するように構成されており、
前記センサーは、前記電気的な特性の前記検出された大きさに基づいて、前記ディスクの前記回転位置を検出するように構成されている、請求項１に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項１３】
前記ハンドルアッセンブリに接合されている磁石であって、前記ディスクが回転するときに磁界の方向を変化させるように構成されている磁石を更に含む、請求項１に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項１４】
前記センサーは、前記磁石に隣接する磁気的なセンシング部分を含み、前記磁気的なセンシング部分は、前記磁石の前記磁界の前記方向を検出するように構成されており、
前記センサーは、前記磁石の前記磁界の前記検出された方向に基づいて、前記ディスクの前記回転位置を検出するように構成されている、請求項１３に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項１５】
前記センサーは、前記ディスクとともに回転する加速度計を含み、前記加速度計は、前記ディスクが前記離散的な回転位置同士の間で回転させられるときに、重力ベクトルの変化を感知するように構成されており、
前記コンピューティングデバイスは、前記加速度計から重力ベクトル情報の変化を受信するように構成されており、また、前記重力ベクトル情報に基づいて、どのウェイトが前記ハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成されている、請求項１に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのウェイトのうちの少なくとも１つが、選択アッセンブリを含み、前記選択アッセンブリは、選択部材を含み、前記選択部材は、選択位置と非選択位置との間で移動可能であり、前記選択位置では、前記少なくとも１つのウェイトのうちの前記少なくとも１つが、前記ハンドルアッセンブリに固定して接続されており、前記非選択位置では、前記少なくとも１つのウェイトのうちの前記少なくとも１つが、前記ハンドルアッセンブリに固定して接続されていない、請求項１に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項１７】
前記センサーは、前記選択部材が前記選択位置にあるかどうかということを感知することによって、前記少なくとも１つのウェイトが前記ハンドルアッセンブリに固定して接続されているかどうかということを検出するように構成されている、請求項１６に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項１８】
前記ディスクとともに回転するように前記ディスクに動作可能に関連付けされている少なくとも１つのセパレーターディスクであって、前記セパレーターディスクの外側リング部分の中に配置されているいくつかのカットアウトセクションを含む少なくとも１つのセパレーターディスクと、
前記ディスクとともに回転するようになっている前記ディスクに動作可能に関連付けされている複数のセレクターディスクであって、それぞれのセレクターディスクは、係合フィーチャーを含み、前記係合フィーチャーは、前記セレクターディスクの特定の回転位置において、前記ハンドルアッセンブリの上に前記複数のウェイトのうちの特定のウェイトを保持する、複数のセレクターディスクと、を更に含む、請求項１に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項１９】
前記センサーは、前記ハンドルアッセンブリの上に位置決めされている複数の反射式光学センサーであって、前記センサーの近位の位置に形成されているカットアウトセクションおよび係合フィーチャーの一意的なパターンを感知するように構成されている複数の反射式光学センサーを含む、請求項１８に記載の調節可能なダンベルシステム。
【請求項２０】
前記コンピューティングデバイスは、前記複数の反射式光学センサーによって検出されるカットアウトセクションおよび係合フィーチャーの前記一意的なパターンに基づいて、前記複数のウェイトのうちのどのウェイトが前記ハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成されている、請求項１９に記載の調節可能なダンベルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
この特許協力条約の特許出願は、２０１４年６月２０日に出願された「Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  Ｄｕｍｂｂｅｌｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｈａｖｉｎｇ  ａ  Ｗｅｉｇｈｔ  Ｓｅｎｓｏｒ」という標題の米国特許出願第１４／３１１，２２８号の優先権を主張し、それは、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本開示は、概して、調節可能なダンベルシステムに関し、より具体的には、ウェイトセンサーを備える調節可能なダンベルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダンベルは、バイセップカール、ベンチプレス、ショルダープレス、およびトライセプスエクステンションなどのような、多種多様なエクササイズにおいて、レジスタンストレーニングを提供するために幅広く使用されているエクササイズデバイスである。ダンベルを用いて行われ得るエクササイズの数に起因して、ユーザーは、エクササイズルーティンを行うために、それぞれが異なるウェイトを備える多くの異なるダンベルを必要とすることが多い。伝統的なダンベルは、使用するのがいくらか不便である。その理由は、ユーザーは、ダンベルのウェイトを変えることを望むたびに、より重いダンベルを選択しなければならないか、または、ユーザーが使用しているダンベルを分解し、ウェイトを変えなければならないか、のいずれかであるからである。単一の調節可能なダンベルは、ユーザーが、多数の異なるウェイトのダンベルを必要とすることなく、多様なエクササイズルーティンを行うことを可能にする。
【０００３】
これらの問題に応答して、ウェイトが単一のダンベルの上で変えられることを可能にするダンベルが設計されてきた。これらの調節可能なダンベルは、典型的に、長さおよびウェイトインクリメント（ｗｅｉｇｈｔ−ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）の制約に起因して、より軽いウェイト調節可能なダンベル、および、より重いウェイト調節可能なダンベルへと区分され得る。より軽いウェイト調節可能なダンベルは、典型的に、ウェイト設定同士の間の合理的なウェイトインクリメントと合理的な全長とを有するが、限定的な全体的なウェイトレンジを有している。より重いウェイト調節可能なダンベルは、より大きい全体的なウェイトレンジを有するが、典型的に、ウェイト設定同士の間で、相対的に大きいウェイトインクリメントを有し、ダンベルの合理的な全長を維持している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の態様では、調節可能なダンベルシステムが開示されている。調節可能なダンベルシステムは、ハンドルアッセンブリと、少なくとも１つのウェイトと、少なくとも１つのセンサーと、コンピューティングデバイスとを含むことが可能である。少なくとも１つのウェイトは、ハンドルアッセンブリに選択的に固定して接続可能であり得る。少なくとも１つのセンサーは、ハンドルアッセンブリの上に位置決めされ得、少なくとも１つのセンサーは、少なくとも１つのウェイトがハンドルアッセンブリに固定して接続されているかどうかということを示すハンドルアッセンブリ属性を検出するように構成され得る。コンピューティングデバイスは、少なくとも１つのセンサーと通信することが可能であり、コンピューティングデバイスは、ハンドルアッセンブリ属性に関する情報を少なくとも１つのセンサーから受信するように構成され得る。
いくつかの例では、少なくとも１つのウェイトは、２つ以上のウェイトを含むことが可能である。ハンドルアッセンブリは、１組の離散的な回転位置へと回転可能なディスクを含むことが可能である。それぞれの回転位置は、ハンドルアッセンブリに固定して接続される２つ以上のウェイトの異なる組み合わせに対応することが可能である。少なくとも１つのセンサーは、ディスクの回転位置を検出するように構成され得、コンピューティングデバイスは、少なくとも１つのセンサーによって検出される回転位置に基づいて、２つ以上のウェイトのうちのどれがハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成され得る。少なくとも１つのセンサーは、光学センサー、反射式センサー、機械式センサー、誘導センサー、容量式センサー、ポテンショメーター、加速度計、または磁力計のうちの少なくとも１つを含むことが可能である。
【０００５】
いくつかの例では、少なくとも１つのセンサーは、ハンドルアッセンブリの上に位置決めされ得、ディスクの回転に対して固定された位置に残ったままなるようになっている。
いくつかの例は、２つ以上のディスクセクターのそれぞれを一意的な２進数によってエンコードするようにディスクの上に配置されている回転位置エンコーディングフィーチャーを追加的に含む。それぞれのディスクセクターは、ディスクの離散的な回転位置のうちの１つに対応することが可能である。少なくとも１つのセンサーは、２つ以上のセンサーを含むことが可能であり、２つ以上のセンサーは、回転位置エンコーディングフィーチャーと協働し、ディスクが離散的な回転位置のそれぞれにあるときに、一意的な２進数のうちの異なる１つを検出するように構成されている。コンピューティングデバイスは、２つ以上のセンサーによって検出される一意的な２進数に基づいて、２つ以上のウェイトのうちのどれがハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成され得る。
【０００６】
いくつかの例では、回転位置エンコーディングフィーチャーは、第１のバイナリーディジットまたは第２のバイナリーディジットのいずれかを用いて２つ以上のセクターサブディビジョンのそれぞれをエンコードすることによって、一意的な２進数を用いてそれぞれのディスクセクターをエンコードする。２つ以上のセンサーは、セクターサブディビジョンエンコーディングのそれぞれを感知することによって、一意的な２進数を感知するように構成され得る。ディスクが離散的な回転位置のうちの特定の１つにあるときに、２つ以上のセンサーのうちのそれぞれのセンサーが、セクターサブディビジョンエンコーディングのうちの１つを感知するように配置され得る。
【０００７】
いくつかの例では、回転位置エンコーディングフィーチャーは、２つ以上のタブを含むことが可能であり、２つ以上のタブは、ディスクの周囲部の周りに配置されており、かつ、周囲部から軸線方向外向きに延在している。特定のセクターサブディビジョンの中に２つ以上のタブのうちの１つが存在することは、その特定のセクターサブディビジョンが第１のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応することが可能であり、セクターサブディビジョンの中に２つ以上のタブのうちの１つが存在しないことは、その特定のセクターサブディビジョンが第２のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応することが可能である。２つ以上のセンサーは、光学式インタラプトセンサーを含むことが可能である。それぞれの光学式インタラプトセンサーは、タブの両側に配設されている送信器および受信器を含むことが可能である。送信器は、反対側の受信器に向けて光ビームを放出するように構成され得る。送信器によって放出される光ビームが２つ以上のタブのうちの１つによって遮断され、反対側の受信器による光ビームの受信を防止するようになっていることを感知することによって、それぞれの光学式インタラプトセンサーは、特定のセクターサブディビジョンが第１のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成され得、また、送信器によって放出される光ビームが２つ以上のタブのうちの１つによって遮断されず、反対側の受信器によって受信されるようになっていることを感知することによって、それぞれの光学式インタラプトセンサーは、特定のセクターサブディビジョンが第２のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成され得る。
【０００８】
いくつかの例では、回転位置エンコーディングフィーチャーは、ディスクの表面の上に配設されている２つ以上の表面フィーチャーを含むことが可能である。特定のセクターサブディビジョンの中に表面フィーチャーが存在することは、特定のセクターサブディビジョンが第１のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応することが可能であり、セクターサブディビジョンの中に表面フィーチャーが存在しないことは、特定のセクターサブディビジョンが第２のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応することが可能である。２つ以上のセンサーは、機械式センサーを含むことが可能である。それぞれの機械式センサーは、センサーコンタクトが表面フィーチャーのうちの１つに係合されているときには、センサー付勢メカニズムの作用によって非作動位置へと移動可能であり、センサーコンタクトが表面フィーチャーのうちの１つに係合されていないときには、センサー付勢メカニズムに対抗して作用するディスクの表面による機械的な力の印加によって、作動位置へと移動可能であり得る。それぞれの機械式センサーは、機械式センサーが非作動位置にあるということを感知することによって、特定のセクターサブディビジョンが第１のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成され得、また、機械式センサーが作動位置にあるということを感知することによって、特定のセクターサブディビジョンが第２のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成され得る。
【０００９】
いくつかの例では、少なくとも１つのウェイトは、２つ以上のウェイトを含む。ハンドルアッセンブリは、１組の離散的な回転位置へと回転可能なディスクを含むことが可能である。それぞれの回転位置は、ハンドルアッセンブリに固定して接続されている２つ以上のウェイトの異なる組み合わせに対応することが可能である。少なくとも１つのセンサーは、可能な値の実質的に連続的なレンジを含む感知可能なパラメータを検出することによって、ディスクの回転位置を検出するように構成され得る。値の実質的に連続的なレンジは、少なくとも１つのサブレンジへと分割され得る。少なくとも１つのサブレンジのそれぞれは、複数のウェイトの特定の数に関連付けされ得る。コンピューティングデバイスは、どのサブレンジが検出されているかということを決定することによって、２つ以上のウェイトのうちのどれがハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成され得る。
【００１０】
いくつかの例では、ディスクは、起伏のある周囲部を含むことが可能であり、周囲部の少なくとも一部分に沿うポイントが、ディスクの中心から異なる距離に配設されるようになっている。少なくとも１つのセンサーは、ポテンショメーターを含むことが可能であり、ポテンショメーターは、起伏のある周囲部に動作可能に関連付けされ、ディスクの回転位置を検出する。
いくつかの例では、ディスクは、ディスクの表面の上に位置決めされている材料の同心円状のリングを含むことが可能である。材料は、前記リングに沿ってそれぞれの角度位置において異なる大きさを有する電気的な特性を含むことが可能である。少なくとも１つのセンサーは、材料のリングに隣接する電気式のセンシング部分を含むことが可能である。電気式のセンシング部分は、ディスクが回転するときに材料のリングの電気的な特性の大きさを検出するように構成され得る。センサーは、電気的な特性の検出された大きさに基づいて、ディスクの回転位置を検出することが可能である。
いくつかの例は、ハンドルアッセンブリに接合されている磁石を追加的に含む。磁石は、ディスクが回転するときに磁界の方向を変化させるように構成され得る。少なくとも１つのセンサーは、磁石に隣接する磁気的なセンシング部分を含むことが可能である。磁気的なセンシング部分は、磁石の磁界の方向を検出するように構成され得る。センサーは、磁石の磁界の検出された方向に基づいて、ディスクの回転位置を検出することが可能である。
【００１１】
いくつかの例は、ディスクとともに回転するようにディスクに動作可能に関連付けされている少なくとも１つのセパレーターディスクを追加的に含む。セパレーターディスクは、セパレーターディスクの外側リング部分の中に配置されているいくつかのカットアウトセクションを含むことが可能である。２つ以上のセレクターディスクは、ディスクに動作可能に関連付けされ得、ディスクとともに回転するようになっている。それぞれのセレクターディスクは、係合フィーチャーを含むことが可能であり、係合フィーチャーは、セレクターディスクの特定の回転位置において、ハンドルアッセンブリの上に特定のウェイトを保持する。２つ以上の反射式光学センサーは、ハンドルアッセンブリの上に位置決めされ得る。２つ以上の反射式光学センサーは、センサーの近位の位置に形成されているカットアウトセクションおよび係合フィーチャーの一意的なパターンを感知するように構成され得る。コンピューティングデバイスは、２つ以上の反射式光学センサーによって検出されるカットアウトセクションおよび係合フィーチャーの一意的なパターンに基づいて、どのウェイトがハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成され得る。
【００１２】
いくつかの例では、少なくとも１つのセンサーは、ディスクとともに回転する加速度計を含むことが可能である。加速度計は、ディスクが離散的な回転位置同士の間で回転させられるときに、重力ベクトルの変化を感知するように構成され得る。コンピューティングデバイスは、加速度計から重力ベクトル情報の変化を受信するように構成されており、また、重力ベクトル情報に基づいて、どのウェイトがハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成され得る。
【００１３】
いくつかの例では、少なくとも１つのウェイトのうちの少なくとも１つが、選択アッセンブリを含むことが可能である。選択アッセンブリは、選択部材を含むことが可能であり、選択部材は、選択位置と非選択位置との間で移動可能であり、選択位置では、少なくとも１つのウェイトのうちの前記少なくとも１つが、ハンドルアッセンブリに固定して接続されており、非選択位置では、少なくとも１つのウェイトのうちの前記少なくとも１つが、ハンドルアッセンブリに固定して接続されていない。少なくとも１つのセンサーは、選択部材が選択位置にあるかどうかということを感知することによって、少なくとも１つのウェイトのうちの前記少なくとも１つがハンドルアッセンブリに固定して接続されているかどうかということを検出するように構成され得る。
いくつかの例では、ハンドルアッセンブリは、ディスクとともに回転するようにディスクに動作可能に関連付けされているハンドルを含むことが可能である。
【００１４】
第２の態様では、センシングメカニズムが開示されている。センシングメカニズムは、少なくとも１つのセンサーを含むことが可能であり、少なくとも１つのセンサーは、調節可能なダンベルのハンドルアッセンブリに接続され、ハンドルアッセンブリのインジケーター部材の回転に対して固定された位置に残ったままなるようになっている。少なくとも１つのセンサーは、インジケーター部材の回転位置を検出するように構成され得る。コンピューティングデバイスは、少なくとも１つのセンサーによって検出される回転位置に基づいて、少なくとも１つのウェイトのうちのどれがハンドルアッセンブリによって係合されているかということを決定するように構成され得る。
【００１５】
いくつかの例では、少なくとも１つのウェイトは、２つ以上のウェイトを含むことが可能である。センシングメカニズムは、回転位置エンコーディングフィーチャーを含むことが可能であり、回転位置エンコーディングフィーチャーは、インジケーター部材の上に配置されており、２つ以上のインジケーター部材セクターのそれぞれを一意的な２進数によってエンコードするようになっている。それぞれのセクターは、インジケーター部材の２つ以上の離散的な回転位置のうちの１つに対応することが可能である。それぞれの回転位置は、ウェイトの異なる組み合わせの選択に対応することが可能である。少なくとも１つのセンサーは、２つ以上のセンサーを含むことが可能であり、２つ以上のセンサーは、回転位置エンコーディングフィーチャーと協働し、インジケーター部材が離散的な回転位置のそれぞれにあるときに、一意的な２進数のうちの異なる１つを検出するように構成されている。２つ以上のセンサーは、光学センサー、反射式センサー、機械式センサー、誘導センサー、容量式センサー、ポテンショメーター、加速度計、または磁力計のうちの少なくとも１つを含むことが可能である。コンピューティングデバイスは、２つ以上のセンサーによって検出される一意的な２進数に基づいて、２つ以上のウェイトのうちのどれがハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成され得る。
【００１６】
いくつかの例では、回転位置エンコーディングフィーチャーは、第１のバイナリーディジットまたは第２のバイナリーディジットのいずれかを用いて２つ以上のセクターサブディビジョンのそれぞれをエンコードすることによって、一意的な２進数を用いてそれぞれのセクターをエンコードすることが可能である。２つ以上のセンサーは、セクターサブディビジョンエンコーディングのそれぞれを感知することによって、一意的な２進数を感知するように構成され得る。インジケーター部材が離散的な回転位置のうちの特定の１つにあるときに、２つ以上のセンサーのうちのそれぞれのセンサーが、セクターサブディビジョンエンコーディングのうちの１つを感知するように配置され得る。
【００１７】
いくつかの例では、インジケーター部材は、ディスクであることが可能である。回転位置エンコーディングフィーチャーは、２つ以上のタブを含むことが可能であり、２つ以上のタブは、ディスクの周囲部の周りに配置されており、かつ、周囲部から軸線方向外向きに延在している。特定のセクターサブディビジョンの中に２つ以上のタブのうちの１つが存在することは、その特定のセクターサブディビジョンが第１のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応することが可能であり、セクターサブディビジョンの中に２つ以上のタブのうちの１つが存在しないことは、その特定のセクターサブディビジョンが第２のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応することが可能である。２つ以上のセンサーは、光学式インタラプトセンサーを含むことが可能である。それぞれの光学式インタラプトセンサーは、タブの両側に配設されている送信器および受信器を含むことが可能である。送信器は、反対側の受信器に向けて光ビームを放出するように構成され得る。送信器によって放出される光ビームが２つ以上のタブのうちの１つによって遮断され、反対側の受信器による光ビームの受信を防止するようになっていることを感知することによって、それぞれの光学式インタラプトセンサーは、特定のセクターサブディビジョンが第１のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成され得、また、送信器によって放出される光ビームが２つ以上のタブのうちの１つによって遮断されず、反対側の受信器によって受信されるようになっていることを感知することによって、それぞれの光学式インタラプトセンサーは、特定のセクターサブディビジョンが第２のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成され得る。
【００１８】
いくつかの例では、インジケーター部材は、ディスクであることが可能であり、回転位置エンコーディングフィーチャーは、ディスクの表面の上に配設されている２つ以上の表面フィーチャーを含むことが可能である。特定のセクターサブディビジョンの中に表面フィーチャーが存在することは、特定のセクターサブディビジョンが第１のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応することが可能であり、セクターサブディビジョンの中に表面フィーチャーが存在しないことは、特定のセクターサブディビジョンが第２のバイナリーディジットによってエンコードされることに対応することが可能である。２つ以上のセンサーは、機械式センサーを含むことが可能である。それぞれの機械式センサーは、センサーコンタクトが表面フィーチャーのうちの１つに係合されているときには、センサー付勢メカニズムの作用によって非作動位置へと移動可能であり、センサーコンタクトが表面フィーチャーのうちの１つに係合されていないときには、センサー付勢メカニズムに対抗して作用するディスクの表面による機械的な力の印加によって、作動位置へと移動可能であり得る。それぞれの機械式センサーは、機械式センサーが非作動位置にあるということを感知することによって、特定のセクターサブディビジョンが第１のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成され得、また、機械式センサーが作動位置にあるということを感知することによって、特定のセクターサブディビジョンが第２のバイナリーディジットによってエンコードされることを検出するように構成され得る。
【００１９】
いくつかの例では、少なくとも１つのウェイトは、２つ以上のウェイトを含むことが可能である。ハンドルアッセンブリは、１組の離散的な回転位置へと回転可能なインジケーター部材を含むことが可能である。それぞれの回転位置は、ハンドルアッセンブリに固定して接続されている２つ以上のウェイトの異なる組み合わせに対応することが可能である。少なくとも１つのセンサーは、可能な値の実質的に連続的なレンジを含む感知可能なパラメータを検出することによって、インジケーター部材の回転位置を検出するように構成され得る。値の実質的に連続的なレンジは、少なくとも１つのサブレンジへと分割され得る。少なくとも１つのサブレンジのそれぞれは、２つ以上のウェイトの特定の数に関連付けされ得る。コンピューティングデバイスは、どのサブレンジが検出されているかということを決定することによって、２つ以上のウェイトのうちのどれがハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成され得る。
いくつかの例では、インジケーター部材は、ディスクであることが可能であり、ディスクは、起伏のある周囲部を含むことが可能であり、周囲部の少なくとも一部分に沿うポイントが、ディスクの中心から異なる距離に配設されるようになっている。少なくとも１つのセンサーは、ポテンショメーターを含むことが可能であり、ポテンショメーターは、起伏のある周囲部に動作可能に関連付けされ、ディスクの回転位置を検出する。
【００２０】
いくつかの例では、インジケーター部材は、ディスクであることが可能であり、ディスクは、ディスクの表面の上に位置決めされている材料の同心円状のリングを含む。材料は、リングに沿ってそれぞれの角度位置において異なる大きさを有する電気的な特性を含むことが可能である。少なくとも１つのセンサーは、材料のリングに隣接する電気式のセンシング部分を含むことが可能である。電気式のセンシング部分は、ディスクが回転するときに材料のリングの電気的な特性の大きさを検出するように構成され得る。センサーは、電気的な特性の検出された大きさに基づいて、ディスクの回転位置を検出することが可能である。
【００２１】
いくつかの例では、インジケーター部材は、ディスクであることが可能であり、センシングメカニズムは、磁石を更に含むことが可能である。磁石は、ハンドルアッセンブリに接合され得る。磁石は、ディスクが回転するときに磁界の方向を変化させるように構成され得る。少なくとも１つのセンサーは、磁石に隣接する磁気的なセンシング部分を含むことが可能である。磁気的なセンシング部分は、磁石の磁界の方向を検出するように構成され得る。センサーは、磁石の磁界の検出された方向に基づいて、ディスクの回転位置を検出することが可能である。
【００２２】
いくつかの例では、少なくとも１つのウェイトは、２つ以上のウェイトを含む。少なくとも１つのセンサーは、インジケーター部材とともに回転する加速度計を含むことが可能である。加速度計は、インジケーター部材が離散的な回転位置同士の間で回転させられるときに、重力ベクトルの変化を感知するように構成され得る。コンピューティングデバイスは、加速度計から重力ベクトル情報の変化を受信するように構成されており、また、重力ベクトル情報に基づいて、２つ以上のウェイトのうちのどれがハンドルアッセンブリに固定して接続されているかということを決定するように構成され得る。
本開示のこの概要は、理解を支援するために与えられている。本開示の様々な態様および特徴のそれぞれは、有利には、いくつかの場合では、別々に使用され、または、他の場合では、本開示の他の態様および特徴と組み合わせて使用され得る。したがって、本開示は、例の観点から提供されているが、任意の例の個々の態様は、別々に、または、その例または任意の他の例の態様および特徴と組み合わせて、特許請求され得る。
【００２３】
この概要は、本開示の完全な程度および範囲を表すものとして意図されておらず、また、本開示の完全な程度および範囲を表すものとして解釈されるべきでもない。本開示は、本出願において、様々なレベルの詳細に述べられており、この概要の中のエレメントまたはコンポーネントなどを含むかまたは含まないかのいずれかによって、特許請求されている主題の範囲に関する限定は意図されていない。
【００２４】
添付の図面は、本明細書に組み込まれており、また、本明細書の一部を構成しており、添付の図面は、上記に与えられている全体的な説明、および、下記に与えられている詳細な説明とともに、本開示の例を図示し、これらの例の原理を説明する役割を果たしている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本開示の例による調節可能なダンベルシステムの等角図である。
【図２】図１の調節可能なダンベルシステムの部分的に分解された等角図である。
【図３】図１の調節可能なダンベルシステムのハンドルアッセンブリの等角図である。
【図４】図３のハンドルアッセンブリの上面図である。
【図５】図４の線５−５に沿って見た、図３のハンドルアッセンブリの縦断面図である。
【図６】図３のハンドルアッセンブリの一部分の等角図である。
【図７】図３のハンドルアッセンブリの内側カバーの近位等角図である。
【図８】図７の内側カバーの遠位等角図である。
【図９】図３のハンドルアッセンブリのインデキシングディスクの近位等角図である。
【図１０】図９のインデキシングディスクの遠位等角図である。
【図１１】図３のハンドルアッセンブリの第１のセパレーターディスクの近位等角図である。
【図１２】図１１の第１のセパレーターディスクの遠位等角図である。
【図１３】図３のハンドルアッセンブリの第１のセレクターディスクの近位等角図である。
【図１４】図１３の第１のセレクターディスクの遠位等角図である。
【図１５】図３のハンドルアッセンブリの第２のセレクターディスクの近位等角図である。
【図１６】図１５の第２のセレクターディスクの遠位等角図である。
【図１７】図３のハンドルアッセンブリの端部キャップの近位等角図である。
【図１８】図１７の端部キャップの遠位等角図である。
【図１９Ａ】ディスクの回転を防止する第１の位置またはロックされた位置にロッキングメカニズムがある状態の、図５の線１９Ａ−１９Ａに沿って見た、図３のハンドルアッセンブリのロッキングメカニズム拡大断面図である。
【図１９Ｂ】ディスクの回転を許可する第２の位置またはアンロックされた位置にロッキングメカニズムがある状態の、図１９Ａのロッキングメカニズムの拡大断面図である。
【図１９Ｃ】図１の調節可能なダンベルシステムの横断面図である。
【図１９Ｄ】図１９Ｃの線１９Ｄ−１９Ｄに沿って見た、図１９Ａのロッキングメカニズムの拡大断面図である。
【図２０】図１の調節可能なダンベルシステムの第１のウェイトの近位等角図である。
【図２１】図２０の第１のウェイトの遠位等角図である。
【図２２】図１の調節可能なダンベルシステムの第２のウェイトの近位等角図である。
【図２３】図２２の第２のウェイトの遠位等角図である。
【図２４】図１の調節可能なダンベルシステムの第３のウェイトの近位等角図である。
【図２５】図２４の第３のウェイトの遠位等角図である。
【図２６】図１の調節可能なダンベルシステムの第４のウェイトの近位等角図である。
【図２７】図２６の第４のウェイトの遠位等角図である。
【図２８】図１の調節可能なダンベルシステムのウェイトの近位等角図である。
【図２９】図２８のウェイトの遠位等角図である。
【図３０】図２８のウェイトの選択アッセンブリの部分的に分解された遠位等角図である。
【図３１】図３０の選択アッセンブリの部分的に分解された近位等角図である。
【図３２】図３０の選択アッセンブリの一部分の近位立面図である。
【図３３】図３２の線３３−３３に沿って見た、図３０の選択アッセンブリの一部分の断面図である。
【図３４】図３０の選択アッセンブリのベースの遠位立面図である。
【図３５】図３４のベースの等角図である。
【図３６】図３４のベースの別の等角図である。
【図３７】選択されていない状態または解除されている状態の図３０の選択アッセンブリを伴う、図１の調節可能なダンベルシステムの拡大された長手方向の等角断面図である。
【図３８】選択されていない状態または解除されている状態の図３０の選択アッセンブリを伴う、図１の調節可能なダンベルシステムの別の拡大された長手方向の等角断面図である。
【図３９】選択されている状態または係合されている状態の図３０の選択アッセンブリを伴う、図１の調節可能なダンベルシステムの別の拡大された長手方向の等角断面図である。
【図４０】選択されている状態または係合されている状態の図３０の選択アッセンブリを伴う、図１の調節可能なダンベルシステムの更なる別の拡大された長手方向の等角断面図である。
【図４１】図１の調節可能なダンベルシステムの一方の端部の拡大された長手方向の等角断面図である。
【図４２】図４１に示されている調節可能なダンベルシステムの端部の別の拡大された長手方向の等角断面図である。
【図４３】オンボードコンピューティングデバイスを有する調節可能なダンベルの上面図である。
【図４４】オンボードコンピューティングデバイスを有する調節可能なダンベルの代替的な構成を示す図である。
【図４５】図４４の調節可能なダンベルに関連付けされているオンボードコンピューティングデバイスの等角図である。
【図４６】図４２〜図４４のオンボードコンピューティングデバイスのブロック図である。
【図４７】図４２〜図４５のオンボードコンピューティングデバイスに関連して使用され得るモバイルデバイスの上面図である。
【図４８】図４３に示されている調節可能なダンベルの例の側面図である。
【図４９】図４８に示されているセンサーボードの拡大図である。
【図５０】図４８に示されている修正されたセパレーターディスクの側面図である。
【図５１】図４３に示されている調節可能なダンベルの別の例の側面図である。
【図５２】図５１に示されているセンサーボードの拡大図である。
【図５３】図５１に示されている修正されたセパレーターディスクの側面図である。
【図５４Ａ】図５１および図５２に示されている機械式センサーに関する代替的な例の側面図である。
【図５４Ｂ】図５１および図５２に示されている機械式センサーに関する代替的な例の側面図である。
【図５４Ｃ】図５１および図５２に示されている機械式センサーに関する代替的な例の側面図である。
【図５５】図４３に示されている調節可能なダンベルの別の例の側面図である。
【図５６】図５５に示されているセンサーボードの拡大図である。
【図５７Ａ】図５５に示されている修正されたセパレーターディスクの側面図である。
【図５７Ｂ】図１０に示されているインデキシングディスクの断面を示す図である。
【図５７Ｃ】図１３に示されている第１のセレクターディスクの断面を示す図である。
【図５７Ｄ】図１４に示されている第１のセレクターディスクの断面を示す図である。
【図５７Ｅ】図１６に示されている第２のセレクターディスクの断面を示す図である。
【図５８】加速度計を含む修正されたセパレーターディスクの側面図である。
【図５９Ａ】ポテンショメーターを含むセンサー構成の斜視図である。
【図５９Ｂ】ポテンショメーターを有する代替的なセンサー構成の斜視図である。
【図６０】容量式センサーおよび／または誘導センサーを含むセンサー構成の斜視図である。
【図６１Ａ】磁気センサーを含むセンサー構成の斜視図である。
【図６１Ｂ】磁気センサーを含むセンサー構成の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図面は、必ずしも原寸通りではない。特定の場合には、本開示を理解するために不必要な詳細、または、他の詳細を把握することを困難にする詳細は、省略されている可能性がある。添付の図面では、同様のコンポーネントおよび／または特徴は、同じ参照ラベルを有する可能性がある。更に、同じタイプの様々なコンポーネントは、同様のコンポーネントの中から区別する文字によって参照ラベルを辿ることによって区別され得る。第１の参照ラベルだけが本明細書で使用されている場合には、説明は、第２の参照ラベルに関係なく同じ第１の参照ラベルを有する同様のコンポーネントのうちの任意の１つに適用可能である。特許請求されている主題は、必ずしも、本明細書で図示されている特定の例または配置に限定されない。
【００２７】
本開示は、ユーザーがダンベルウェイトを選択することを可能にする調節可能なダンベルシステムを提供する。図１および図２を参照すると、調節可能なダンベルシステム１００は、調節可能なダンベル１０２およびベース１０４を含むことが可能である。ダンベル１０２のウェイトを変化させるために、ユーザーは、ベース１０４の中にダンベル１０２を置き、ダンベル１０２のハンドル１０６を回し、ウェイト１０８の所望の組み合わせに係合させ、そして、ベース１０４からダンベル１０２を除去し、所望のエクササイズを実施することが可能である。所望の組み合わせのウェイトが、ハンドル１０６に連結され得、未使用のウェイトは、ベース１０４の中に残ったままであることが可能である。ユーザーが異なるダンベルウェイトを望む場合には、ユーザーは、ダンベル１０２をベース１０４の中に置いて戻し、ハンドル１０６を回し、所望のウェイト１０８に係合させ、そして、所望のウェイトとともにベース１０４からダンベル１０２を除去することが可能である。例えば、エクササイズタイプの使用の間など、調節可能なダンベル１０２がベース１０４の中にないときには、調節可能なダンベル１０２は、ウェイト１０８を追加または除去することが困難であるように構成され得る。
【００２８】
ベース１０４は、ダンベル１０２を受け入れることが可能であり、また、ユーザーがダンベル１０２のウェイトを調節することを可能にすることができる。ダンベル１０２の使用の間に、ベース１０４は、ダンベル１０２に取り付けられていないウェイト１０８を保持することが可能である。ダンベル１０２を使用する前に、ユーザーは、最初に、持ち上げられるべきウェイトを決定し、ダンベル１０２がベース１０４の中にある間にハンドル１０６を回すことが可能であり、１つもウェイトがハンドルアッセンブリ１１４に固定して接続されないことを引き起こすか、または、１つまたは複数のウェイト１０８がハンドルアッセンブリ１１４に固定して接続されることを引き起こす。次いで、ユーザーは、ベース１０４からダンベル１０２を持ち上げることが可能である。調節可能なダンベル１０２に固定して接続されていないウェイト１０８は、いずれもベース１０４の中に残ったままである。
【００２９】
ベース１０４は、底部壁部１０９と、１つまたは複数の位置決め壁部１１０と、１対のロックフィーチャー１１２とを含むことが可能である。底部壁部１０９は、調節可能なダンベル１０２およびウェイト１０８を支持することが可能である。位置決め壁部１１０は、調節可能なダンベル１０２がベース１０４の中へ挿入されているときに、調節可能なダンベル１０２が適正に整列させられることを確実にすることが可能である。位置決め壁部１１０は、ハンドルアッセンブリ１１４に対して適正な場所に直立状態にウェイト１０８を保持することが可能であり、調節可能なダンベル１０２が、ベース１０４の中へ挿入されるように、また、ベース１０４から除去されるようになっている。位置決め壁部１１０は、間隔を置いて配置され得、ダンベル１０２がベース１０４の中に置かれているときに、隣接するウェイト１０８同士の間に嵌合するようになっており、また、ダンベル１０２がベース１０４から除去されるときに、ダンベル１０２に取り付けられていない任意のウェイト１０８を直立状態に維持するようになっている。
【００３０】
ロックフィーチャー１１２は、比較的にリジッドな金属、プラスチック、または、他の適切な材料から形成され得る。それぞれのロックフィーチャー１１２は、ベース１０４から上向きに延在することが可能である。いくつかの実施形態では、それぞれのロックフィーチャー１１２は、ベース１０４から上向きに延在するプレート状の垂直方向部分を含むことが可能であり、ベース１０４から遠位にある、垂直方向部分の端部部分から実質的に垂直に延在するプレート状の水平方向部分を備えている。それぞれのロックフィーチャー１１２の垂直方向部分および水平方向部分の配置は、ベース１０４の上方に延在するロックフィーチャー１１２の部分に関するＬ字形状のプロファイルに似ていることが可能である。ロックフィーチャー１１２は、ダンベル１０２がベース１０４の中に設置されているときに、調節可能なダンベル１０２の中に形成されたキャビティーの中へ延在するように、ベース１０４の上に位置決めされ得る。ロックフィーチャー１１２は、下記に更に説明されているように、ロッキングメカニズムを非活性化させることが可能であり、調節可能なダンベル１０２がベース１０４の中にあるときに、異なるウェイトの選択を可能にする。
【００３１】
図３〜図５を参照すると、調節可能なダンベル１０２は、ハンドルアッセンブリ１１４を含むことが可能である。ハンドルアッセンブリ１１４は、ハンドル１０６、シャフト１２７、１対の内側カバー１１８、１対のインデキシングディスク１２０、１つまたは複数のセパレーターディスク１２１、１つまたは複数のセレクターディスク１２２、１対の端部キャップ１２４、および、１対のブリッジ１２６を含むことが可能である。調節可能なダンベルシステム１００の両側の端部領域は、そうでないことが説明されている場合を除いて、概して互いに同一になっていることが可能である。したがって、調節可能なダンベル１０２またはベース１０４の一方の側の１つまたは複数のパーツが参照されているときには、対応するパーツまたは同様のパーツが、調節可能なダンベル１０２またはベース１０４の他方の側または端部領域にも配設され得るということが理解されるべきである。
【００３２】
図６を参照すると、調節可能なダンベル１０２のハンドル１０６は、スリーブなどのような、グリップ部分１２８および回転可能な部材１３２を含むことが可能である。グリップ部分１２８は、回転可能な部材１３２の上に装着され得、握るために快適で人間工学的な表面を提供するためにわずかに膨らませられていることが可能であり、ユーザーが調節可能なダンベル１０２をしっかりと把持することを促進させる。グリップ部分は、回転可能な部材１３２の中間点に対して概して対称的になっていることが可能である。
【００３３】
シャフト１２７は、回転可能な部材１３２によって画定されている概して円形の通路を通して受け入れられ得る。シャフト１２７のそれぞれの端部部分１３０（回転可能な部材１３２のいずれかの端部にあるもの）は、回転可能な部材１３２のそれぞれの端部を越えて延在することが可能である。回転可能な部材１３２は、シャフト１２７の長手方向軸線の周りに回転可能であり、ユーザーがハンドル１０６を回転させることによって所望のダンベルウェイトを選択することを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、回転可能な部材１３２は、シャフト１２７に対して回転することが可能である。他の実施形態では、回転可能な部材１３２およびシャフト１２７は、シャフト１２７の長手方向軸線の周りに一体となって回転することが可能である。
【００３４】
回転可能な部材１３２は、回転可能な部材１３２の両側の端部に形成されている係合フィーチャー１３４を含むことが可能である。それぞれの係合フィーチャー１３４は、それぞれのインデキシングディスク１２０に係合することが可能であり、インデキシングディスク１２０が、回転可能な部材１３２と一体になって回転するようになっている。シャフト１２７の端部部分１３０は、波形スプリングワッシャーおよび保持リングなどのような、１対の保持フィーチャー１３６を含むことが可能であり、１対の保持フィーチャー１３６は、端部部分１３０の外側端部または終端端部に隣接して配設されている。保持フィーチャー１３６は、端部部分１３０の外周部を越えて延在することが可能であり、また、任意の間置されたセパレーターディスク１２１およびセレクターディスク１２２を通して伝達される軸線方向の力をインデキシングディスク１２０に印加することが可能であり、回転可能な部材１３２の係合フィーチャー１３４にインデキシングディスク１２０が係合されたままになることを確実にする。本明細書で使用されているように、内側および近位という用語は、ハンドル１０６のグリップ部分１２８に向かう方向を表しており、外側および遠位という用語は、シャフト１２７の端部部分１３０の終端端部に向かう方向を表している。
【００３５】
図５は、ハンドル１０６の長手方向の中心線に沿って見た、ウェイト１０８がハンドルアッセンブリ１１４にまったく取り付けられていない状態の、調節可能なダンベル１０２の断面図を示している。インデキシングディスク１２０、セパレーターディスク１２１、およびセレクターディスク１２２は、シャフト１２７の端部部分１３０の上に装着され、また、内側カバー１１８から遠位に配置され得る。ハンドル１０６、インデキシングディスク１２０、セパレーターディスク１２１、およびセレクターディスク１２２は、回転方向に互いにインターロック接続され得る。ハンドル１０６を握って回すことによって、インデキシングディスク１２０、セパレーターディスク１２１、およびセレクターディスク１２２は、内側カバー１１８およびウェイト１０８に対して、一体となって回転させられ得る。いくつかの実装形態では、回転可能な部材１３２、インデキシングディスク１２０、セパレーターディスク１２１、セレクターディスク１２２、または、それらの組み合わせは、シャフト１２７の上に締まり嵌めされており、ウェイト選択の間に、シャフト１２７がハンドル１０６と一体になって回転することを結果として生じさせる。また、ダンベルは、ハンドルが回されることを必要とすることなく、所望の組み合わせのウェイトの選択を可能にすることができる。例えば、１つの例では、ダンベルのいずれかの端部または両方の端部において、セレクターディスクは、ハンドルの上方にスリーブ式にされ得、それらがハンドルとは独立して回転させられることを可能にし、所望のウェイトが選択されることを可能にする。
【００３６】
図３〜図５、図７、および図８を参照すると、それぞれの内側カバー１１８は、回転可能な部材１３２の端部に隣接して、シャフト１２７の上に装着され得る。内側カバー１１８は、概して中央に形成されたアパーチャー１３８をそれぞれ画定することが可能であり、アパーチャー１３８は、それを通してシャフト１２７のそれぞれの端部部分１３０を受け入れるためのものである。それぞれの内側カバー１１８は、シャフト１２７の両側のそれぞれの端部部分１３０の上に装着され得、また、回転可能な部材１３２の半径方向に延在するショルダー部に当接されており、シャフト１２７に沿って内側カバー１１８を軸線方向に位置付けすることが可能である。ダンベル１０２がベース１０４の中に位置決めされているときに、内側カバー１１８は、ベース１０４の中に回転不能に着座させられ得る。内側カバー１１８の下側は、ベース１０４の底部壁部１０９に当接することが可能である。
【００３７】
図７および図８を参照すると、内側カバー１１８は、ばね荷重式のボールまたはピンなどのような、戻り止め１４０を含むことが可能であり、戻り止め１４０は、インデキシングディスク１２０のインジケーターフィーチャー１５６に係合し、回転可能な部材１３２が適正な回転位置にあるという指示をユーザーに提供し、調節可能なダンベル１０２がベース１０４から除去されることを可能にする。戻り止め１４０は、内側カバー１１８からインデキシングディスク１２０に向けて延在するように付勢され得る。内側カバー１１８は、１対の戻り止め１４０を含むことが可能であり、１対の戻り止め１４０は、ハンドル１０６の長手方向軸線に対して概して平行に延在するように配向されている。戻り止め１４０は、一般的に、遠位位置または外側位置へ付勢されており、インデキシングディスク１２０に向き合う関係で、内側カバー１１８の遠位表面または外側表面の中に形成された開口部を通って部分的に延在することが可能である（図１９Ｃを参照）。戻り止め１４０は、スプリング（リーフおよびコイルなど）などのような付勢部材の遠位端部に係合させられ得、付勢部材は、内側カバー１１８の凹部の中に着座させられ得る。戻り止め１４０は、中央アパーチャー１３８の半径方向外向きに配設され得る。
【００３８】
図７、図８、および図１９Ａ〜１９Ｄを参照すると、内側カバー１１８は、ロッキングメカニズム１４２を含むことが可能であり、ロッキングメカニズム１４２は、ハンドル１０６の回転を許可または防止する。ロッキングメカニズム１４２は、ばね荷重式のボタンなどのようなロッキング部材１４４を含むことが可能である。ロッキング部材１４４は、突出部または突起部などのような干渉フィーチャー１４５を含むことが可能であり、干渉フィーチャー１４５は、ハンドル１０６またはシャフト１２７の長手方向軸線に対して平行または概して平行に、インデキシングディスク１２０に向けて、遠位方向に延在している。ロッキング部材１４４は、内側カバー１１８に対して垂直方向に移動可能であり得、また、移動の方向に対して横断方向に（例えば、直交して）配向される方向に、横方向に拘束され得る。
【００３９】
図１９Ａを見てみると、ロッキング部材１４４は、スプリングなどのようなロック付勢部材１４６によって、開口部１４８に向けて下向きに付勢され得、ロック付勢部材１４６は、垂直方向に配向されている軸線に沿って配置され得る。開口部１４８は、内側カバー１１８によって画定され得る。開口部１４８は、下向きに延在しており、ロッキング部材１４４の下側表面を露出させることが可能であり、ベース１０４の一部分がロッキング部材１４４に係合すること、および、ロック付勢部材１４６の付勢に対抗してロッキング部材１４４を垂直方向に変位させることを可能にする。ロッキング部材１４４は、内側カバー１１８によって画定されているキャビティー１５０の中に垂直方向に変位させられ得る。内側カバー１１８は、カバープレート１５２を含むことが可能であり、カバープレート１５２は、内側カバー１１８の内側表面または近位表面に除去可能に取り付けられており、ロッキング部材１４４およびロック付勢部材１４６へのアクセスを提供することが可能である。また、カバープレート１５２は、内側カバー１１８に対するロッキング部材１４４の垂直方向の変位の間に、ロッキング部材１４４がそれに沿ってスライドするための支承表面を提供することが可能である。
【００４０】
図３および図５を参照すると、インデキシングディスク１２０は、内側カバー１１８の直ぐ遠位または外側に、ハンドル１０６の上に装着され得る。図９は、インデキシングディスク１２０の内側表面または近位表面の等角図を図示しており、図１０は、インデキシングディスク１２０の外側表面または遠位表面の等角図を図示している。インデキシングディスク１２０は、ロックフィーチャー１５４、インジケーターフィーチャー１５６、ウェイト選択フィーチャー１５７、軸線方向に延在するスリーブ１５８、および、概して中央に位置付けされているアパーチャー１６０のうちの１つまたは複数を含むことが可能であり、概して中央に位置付けされているアパーチャー１６０は、スリーブ１５８によって画定されており、シャフト１２７の一部分を受け入れるように構成されている。ロックフィーチャー１５４、インジケーターフィーチャー１５６、スリーブ１５８、およびアパーチャー１５８は、インデキシングディスク１２０の上に同心円状に配置され得る。スリーブ１５８の近位端部は、係合フィーチャー１６２を含むことが可能であり、係合フィーチャー１６２は、回転可能なスリーブ１３２の係合フィーチャー１３４に係合するように構成されており、インデキシングディスク１２０が、内側カバー１１８およびウェイト１０８に対して、回転可能なスリーブ１３２と一体になって回転するようになっている。スリーブ１５８の遠位端部は、係合フィーチャー１６４を含むことが可能であり、係合フィーチャー１６４は、隣接するセパレーターディスク１２１に係合するように構成されており、セパレーターディスク１２１が、インデキシングディスク１２０と一体になって回転するようになっている。
【００４１】
ロックフィーチャー１５４は、インデキシングディスク１２０の周辺部の近位に位置決めされ得る。いくつかの実施形態では、ロックフィーチャー１５４は、インデキシングディスク１２０の周囲部１６１の周りに配置されている城郭風の歯であることが可能である。それぞれの歯は、ハンドル１０６の長手方向軸線および／またはシャフト１２７の長手方向軸線に対して平行なまたは概して平行な方向に、内側カバー１１８に向けて延在することが可能である。
【００４２】
図１０を参照すると、ウェイト選択フィーチャー１５７は、インデキシングディスク１２０の回転配向に応じて、ウェイト１０８に係合し、ウェイト１０８をハンドルアッセンブリ１１４に固定して接合させるように構成されるか、または、ウェイト１０８に係合せずに、それがベース１０４の中に残ったままにすることを可能にするように構成されるかのいずれかであることが可能である。ウェイト選択フィーチャー１５７は、インデキシングディスク１２０の遠位表面または外側表面から遠位に突出する１つまたは複数のフランジの形態をとることが可能である。フランジは、弓形の経路または湾曲した経路に沿って延在することが可能であり、弓形の経路または湾曲した経路は、インデキシングディスク１２０の中心を起点とする単一の半径によって画定され得る。フランジの数は、ウェイト選択フィーチャー１５７とウェイト１０８の係合に関して、ウェイト１０８に対するインデキシングディスク１２０の所望の回転位置に基づくことが可能である。１つのフランジが図１０に示されているが、２つ以上のフランジが使用されてもよい。ウェイト選択フィーチャー１５７は、インデキシングディスク１２０の周辺部とスリーブ１５８との間に半径方向に位置決めされ得る。更に、ロックフィーチャー１５４がインデキシングディスク１２０の周辺部の近位に位置決めされている実施形態では、ウェイト選択フィーチャー１５７は、ロックフィーチャー１５４とスリーブ１５８との間に半径方向に位置決めされ得る。
【００４３】
図９および図１０を参照すると、インデキシングディスク１２０は、インデキシングディスク１２０の周囲部１６１の上に配置されているインジケーターマーキング１６６を含むことが可能である。いくつかの実装形態では、インジケーターマーキング１６６は、インデキシングディスク１２０の周囲部１６１から外向きに突出する隆起した数として形成され得る。ロッキング特徴１５４が歯を含む実施形態では、インジケーターマーキング１６６は、歯と歯の間に角度的に位置決めされ得る。インジケーターマーキング１６６は、調節可能なダンベル１０２の上に選択されるウェイトの量の視覚的な指示をユーザーに提供することが可能である。図４および図１９Ｃを参照すると、マーキング１６６は、ブリッジ１２６の開口部またはウィンドウ１６８を通して個別に見ることができ、選択されているウェイトの量を示すことが可能である。
【００４４】
図９を参照すると、インデキシングディスク１２０のインジケーターフィーチャー１５６は、戻り止め凹部であることが可能である。ロックフィーチャー１５４が歯を含むときには、戻り止め凹部は、半径方向内向きに間隔を置いて配置され、歯から角度的にオフセットされ得る。戻り止め凹部は、戻り止め１４０の少なくとも一部分を受け入れることが可能である。戻り止め凹部は、インデキシングディスク１２０の上に角度的に配設され得、ウェイト１０８の１つまたは複数とそれぞれのインデキシングディスク１２０またはセレクターディスク１２２との所定のレベルの係合が起こるときに、戻り止め１４０が、戻り止め凹部に係合するようになっている。戻り止め１４０とインジケーターフィーチャー１５６との係合は、選択されているウェイト１０８がハンドルアッセンブリ１１４に十分に係合されているということ、および、ダンベル１０２はベース１０４からの除去の準備ができているということを示す、聞き取れるフィードバック、感触で分かるフィードバック、または、他の感覚のフィードバックをユーザーに提供することが可能である。
【００４５】
図１９Ａ〜図１９Ｄを参照すると、内側カバー１１８のロッキングメカニズム１４２は、ダンベル１０２のハンドルアッセンブリ１１４がベース１０４から除去されているときに、関連のロックフィーチャー１５４に係合するように付勢されており、インデキシングディスク１２０、ひいては、セパレーターディスク１２１およびセレクターディスク１２２が、シャフト１２７の長手方向軸線の周りに、および／または、ウェイト１０８に対して、回転することを防止することが可能である。ハンドルアッセンブリ１１４がベース１０４から除去されると、それぞれのロッキング部材１４４は、それぞれのインデキシングディスク１２０に干渉し、インデキシングディスク１２０の回転を防止する。この干渉は、それぞれのロッキング部材１４４がそれぞれのインデキシングディスク１２０の上のロックフィーチャー１５４に係合することによって起こることが可能である。ロックフィーチャー１５４が２つ以上の歯であり、干渉フィーチャー１４５が突出部である実装形態などのような、いくつかの実装形態では、ダンベル１０２がベース１０４から除去されると、ロック付勢部材１４６は、それぞれのロッキング部材１４４をロッキング位置へと付勢し、ロッキング位置では、それぞれのロッキング部材の突出部が、それぞれのインデキシングディスク１２０の隣接する歯と歯の間に配設され、それによって、ウェイト１０８に対するインデキシングディスク１２０の回転、ひいては、セパレーターディスクおよびセレクターディスク１２２の回転を防止する。
【００４６】
図１９Ｂ〜図１９Ｄを参照すると、ダンベル１０２がベース１０４の中に設置されているときには、ロッキングメカニズム１４２は、解除された位置またはアンロックされた位置へと移動させられ得る。ベース１０４の上にダンベル１０２を設置すると、ベース１０４のロックフィーチャー１１２は、ロッキングメカニズム１４２をインデキシングディスク１２０のロックフィーチャー１５４から解除し、シャフト１２７の長手方向軸線の周りのおよび／またはウェイト１０８に対するインデキシングディスク１２０の回転を可能にする。いくつかの実施形態では、ベース１０４のロックフィーチャー１１２は、内側カバー１１８の開口部１４８を通って上向きに延在することが可能であり、ロッキングメカニズム１４２を上向きに駆動することが可能である。ロックフィーチャー１１２は、ロッキング部材１４４を十分な距離だけ上向きに移動させ、インデキシングディスク１２０のロックフィーチャー１５４（例えば、歯など）の回転経路から干渉フィーチャー１４５（例えば、突出部または突起部など）を変位させることが可能であり、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２が回され、調節可能なダンベル１０２のウェイトを調節することができるようになっている。したがって、ダンベル１０２がベース１０４の中に着座させられているときには、調節可能なダンベル１０２のウェイトは、ハンドル１０６の回転可能な部材１３２を回すことによって調節され、ウェイト１０８をインデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２に選択的に係合または解除させることが可能である。
【００４７】
ウェイト１０８が、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２との所定のレベルの係合または解除を有していない場合には、調節可能なダンベル１０２は、ベース１０４から除去されることができない。ベースのロックフィーチャー１１２がインデキシングディスクのロックフィーチャー１５４に係合しているときには、ベース１０４からの調節可能なダンベル１０２の除去が防止され得、ロックフィーチャー１１２、１５４は、インデキシングディスクの回転配向に基づいて係合される。このロッキングシステムのいくつかの実装形態では、それぞれのインデキシングディスク１２０に関するロックフィーチャー１５４は、ダンベル１０２がベース１０４の中に設置されているときに、それぞれのロックフィーチャー１１２の上側部分１６７の下を回転することが可能である。ロックフィーチャー１５４が歯である実施形態に関して、歯は、円周方向に十分に間隔を離して配置され得、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２がウェイト１０８に対して所定の回転位置に位置決めされているときに、ロックフィーチャー１１２の上側部分１６７が隣接する歯と歯との間を通ることを可能にし、ベース１０４からのダンベル１０２の除去を可能にする。追加的に、歯は、円周方向に十分に間隔を離して配置され得、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２がウェイト１０８に対して所定の回転位置に位置決めされていないときに、ロックフィーチャー１１２の上側部分１６７が隣接する歯１５４と歯１５４との間を通ることを阻止し、ベース１０４からのダンベル１０２の除去を防止し、したがって、ダンベル１０２をベース１０４に効果的にロックする。ウェイト１０８に対するインデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２の相対回転位置に基づいて、ハンドルアッセンブリ１１４に固定して接合されることが意図される任意のウェイト１０８が、そのそれぞれのインデキシングディスク１２０またはセレクターディスク１２２に十分に係合されるように、所定の回転位置は選択され得る。
【００４８】
ウェイト１０８が、所望の通りに、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２に係合されていないとき、または、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２から解除されていないときには、インデキシングディスク１２０の歯は、ロックフィーチャー１１２の上側部分１６７に係合し、ロックフィーチャー１１２が内側カバー１１８の開口部１４８を通って出ていくことを防止することが可能であり、したがって、ダンベル１０２をベース１０４にロックする。インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２が回転方向に適正に整列させられると、ロックフィーチャー１１２の上側部分１６７が、隣接する歯１５４と歯１５４との間を通ることが可能であり、ダンベル１０２がベース１０４から除去され得る。ベース１０４からのダンベル１０２の除去の間に、ロック付勢部材１４６は、ロッキング部材１４４を下向きに付勢することが可能であり、干渉フィーチャー１４５が、インデキシングディスクのロックフィーチャー１５４と相互作用するようになっており、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２が内側カバー１１８およびウェイト１０８に対して回転することを防止する。したがって、ベース１０４から除去されているとき、ダンベル１０２が、ウェイトの異なる組み合わせを選択するためにベース１０４の上に再位置決めされるまで、ダンベル１０２のウェイトは固定され得る。
【００４９】
ダンベル１０２がベース１０４の中へセットされるときに、ロックフィーチャー１１２は、ロッキング部材１４４に係合し、ロッキング部材１４４をインデキシングディスク１２０から解除することが可能である。次いで、ハンドル１０６が回転させられ、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２を回転させ、所望の数のウェイト１０８を選択することが可能である。戻り止め１４０は、ダンベル１０２が回転方向に固定された場所にあって、ウェイト１０８を選択するための場所と場所の間にはないときを、ユーザーが識別することを助けることが可能である。インデキシングディスク１２０の上のマーキング１６６は、ブリッジ１２６のウィンドウ１６８を通して見ることができ、所望のウェイトが選択されているということを示すことが可能である（図４および図１９Ｃを参照）。ウェイト選択場所同士の間にあるとき、インデキシングディスク１２０の上のロックフィーチャー１５４は、ベース１０４の上のロックフィーチャー１１２に係合し、ダンベル１０２がベース１０４から除去されることを防止することが可能である。インデキシングディスク１２０が適正な回転配向になっているときには、ベースのロックフィーチャー１１２は、インデキシングディスクのロックフィーチャー１５４に係合しておらず、したがって、ダンベル１０２がベース１０４から除去されることを可能にする。
【００５０】
ダンベル１０２がベース１０４から除去されるとき、ベースのロックフィーチャー１１２は、ロッキング部材１４４に係合することを止め、したがって、ロッキング部材１４４がロッキング位置へと付勢されることを可能にし、ロッキング位置では、干渉フィーチャー１４５がインデキシングディスクのロックフィーチャー１５４と相互作用しており、インデキシングディスク１２０がウェイト１０８に対して回転しないように維持している。セレクターディスク１２２は、インデキシングディスク１２０の回転にキーで固定され得るので、インデキシングディスク１２０のロックされる性質は、セレクターディスク１２２の独立した回転を防止することが可能である。したがって、ダンベル１０２がベース１０４から除去されているときに、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２は回転可能ではなく、ウェイト選択を変化させず、または、ダンベル１０２の上のウェイト１０８が取り除かれることを引き起こさない。
【００５１】
図５、図１１、および図１２を参照すると、セパレーターディスク１２１は、インデキシングディスク１２０の遠位または外側において、シャフト１２７の上に装着され得る。セパレーターディスク１２１は、シャフト１２７に沿って位置決めされ得、ダンベル１０２がベース１０４の中に置かれているときに、隣接するウェイト１０８とウェイト１０８との間に嵌合するようになっている。セパレーターディスク１２１は、ダンベル１０２がベース１０４から除去されるときに、セパレーターディスク１２１に沿って位置決めされており、かつ、ダンベル１０２に取り付けられているウェイト１０８の軸線方向の移動を防止するか、または実質的に防止することが可能である。図１１は、セパレーターディスク１２１の内側表面または近位表面の等角図を図示しており、図１２は、セパレーターディスク１２１の外側表面または遠位表面の等角図を図示している。１対のセパレーターディスク１２１が図５に示されているが、ダンベル１０２は、ダンベルの特定の実装形態に応じて、１対よりも多くのまたは１対よりも少ないセパレーターディスク１２１を含むことが可能である。例えば、ダンベル１０２は、ダンベル１０２がより重いウェイト能力を有する実装形態に関して、追加的なセパレーターディスク１２１の対を含むことが可能であり、その逆もまた同様である。
【００５２】
セパレーターディスク１２１は、軸線方向に延在するスリーブ１７０を含むことが可能であり、軸線方向に延在するスリーブ１７０は、概して中央に位置付けされているアパーチャー１７２を画定することが可能であり、アパーチャー１７２は、それを通してシャフト１２７を受け入れるように構成されている。スリーブ１７０の近位端部は、係合フィーチャー１７４を含むことが可能であり、係合フィーチャー１７４は、インデキシングディスク１２０の係合フィーチャー１６４に係合するように構成されており、セパレーターディスク１２１が、内側カバー１１８およびウェイト１０８に対して、インデキシングディスク１２０と一体になって回転するようになっている。スリーブ１５８、１７０は、それぞれ、インデキシングディスク１２０の外側表面から遠位に延在し、また、セパレーターディスク１２１の内側表面から近位に延在し、セパレーターディスク１２１をインデキシングディスク１２０から軸線方向に分離することが可能であり、また、セパレーターディスク１２１とインデキシングディスク１２０との間にスペースを形成することが可能であり、スペースは、ウェイト１０８の１つまたは複数を受け入れるように構成されている。スリーブ１７０の遠位端部は、係合フィーチャー１７６を含むことが可能であり、係合フィーチャー１７６は、セレクターディスク１２２に係合するように構成されており、セパレーターディスク１２１が、選択ディスク１２２と一体になって回転するようになっている。
【００５３】
図５および図１３〜図１６を参照すると、セレクターディスク１２２は、セパレーターディスク１２１の遠位または外側において、シャフト１２７の上に装着され得る。セレクターディスク１２２は、シャフト１２７に沿って位置決めされ得、ダンベル１０２がベース１０４の中に置かれているときに、隣接するウェイト１０８とウェイト１０８との間に嵌合するようになっている。セレクターディスク１２２は、セレクターディスク１２２の両側に沿って位置決めされているウェイト１０８に選択的に係合することが可能である。複数のウェイト１０８に係合することによって、セレクターディスク１２２は、ダンベル１０２の全長を短くすることが可能である。２対のセレクターディスク１２２が図５に示されているが、ダンベル１０２は、ダンベルの特定の実装形態に応じて、２対よりも多くのまたは２対よりも少ないセレクターディスク１２２を含むことが可能である。例えば、ダンベル１０２は、ダンベル１０２がより重いウェイト能力を有する実装形態に関して、追加的なセレクターディスク１２２の対を含むことが可能であり、その逆もまた同様である。
【００５４】
図１３は、第１のセレクターディスク１２２ａの内側表面または近位表面の等角図を図示しており、図１４は、第１のセレクターディスク１２２ａの外側表面または遠位表面の等角図を図示している。第１のセレクターディスク１２２ａは、軸線方向に延在するスリーブ１７８を含むことが可能であり、軸線方向に延在するスリーブ１７８は、概して中央に位置付けされているアパーチャー１８０を画定することが可能であり、アパーチャー１８０は、それを通してシャフト１２７の一部分を受け入れるように構成されている。スリーブ１７８の近位端部は、係合フィーチャー１８２を含むことが可能であり、係合フィーチャー１８２は、セパレーターディスク１２１の係合フィーチャー１７６に係合するように構成されており、第１のセレクターディスク１２２ａが、内側カバー１１８およびウェイト１０８に対して、セパレーターディスク１２１と一体になって回転するようになっている。スリーブ１７０、１７８は、それぞれ、セパレーターディスク１２１の外側表面から遠位に延在し、また、第１のセレクターディスク１２２ａの内側表面から近位に延在し、第１のセレクターディスク１２２ａをセパレーターディスク１２１から軸線方向に分離することが可能であり、また、第１のセレクターディスク１２２ａとセパレーターディスク１２１との間にスペースを形成することが可能であり、スペースは、ウェイト１０８の１つまたは複数を受け入れるように構成されている。スリーブ１７８の遠位端部は、係合フィーチャー１８４を含むことが可能であり、係合フィーチャー１８４は、第２のセレクターディスク１２２ｂに係合するように構成されており、第２のセレクターディスク１２２ｂが、第１のセレクターディスク１２２ａと一体になって回転するようになっている。
【００５５】
引き続き図１３および図１４を参照すると、第１のセレクターディスク１２２ａは、第１および第２のウェイト選択フィーチャー１８６、１９０を含むことが可能であり、第１および第２のウェイト選択フィーチャー１８６、１９０は、それぞれ、第１のセレクターディスク１２２ａの近位面および遠位面から突出している。第１のウェイト選択フィーチャー１８６は、第１のセレクターディスク１２２ａの内側表面または近位表面１８８から近位に突出し得る１つまたは複数のフランジであることが可能である。第２のウェイト選択フィーチャー１９０は、第１のセレクターディスク１２２ａの遠位表面または外側表面１９２から遠位に突出し得る１つまたは複数のフランジであることが可能である。第１および第２のウェイト選択フィーチャー１８６、１９０の両方に関するフランジは、弓形の経路または湾曲した経路に沿って延在することが可能であり、弓形の経路または湾曲した経路は、第１のセレクターディスク１２２ａの中心を起点とする単一の半径によって画定され得る。第１および第２のウェイト選択フィーチャー１８６、１９０は、それぞれ、第１のセレクターディスク１２２ａの内側表面１８８および外側表面１９２の周辺部の近位にそれぞれ配設され得る。
【００５６】
第１および第２のウェイト選択フィーチャー１８６、１９０は、第１のセレクターディスク１２２ａの回転配向に応じて、ウェイト１０８に係合し、ウェイト１０８をハンドルアッセンブリ１１４に固定して接合させるように構成されるか、または、ウェイト１０８に係合せずに、それがベース１０４の中に残ったままにすることを可能にするように構成されるかのいずれかであることが可能である。第１のウェイト選択フィーチャー１８６は、第１のセレクターディスク１２２ａと近位に隣接するセパレーターディスク１２１との間のスペースの中に受け入れられているウェイト１０８に選択的に係合するように構成され得、第２のウェイト選択フィーチャー１９０は、第１のセレクターディスク１２２ａと遠位に隣接する第２のセレクターディスクとの間のスペースの中に受け入れられているウェイト１０８に選択的に係合するように構成され得る。第１および第２のウェイト選択フィーチャー１８６、１９０に関してフランジを利用するときには、第１のセレクターディスク１２２ａの遠位側のフランジのいくつかは、第１のセレクターディスク１２２ａの近位側のフランジに角度的に重なることが可能であり、いくつかの回転配向では、第１のセレクターディスク１２２ａが、第１のセレクターディスク１２２ａの両側の面１８８、１９２に沿って配設されているウェイト１０８に同時に係合することができるようになっている。更に、第１のセレクターディスク１２２ａの遠位側のフランジの少なくともいくつかの部分は、第１のセレクターディスク１２２ａの近位側のフランジに角度的に重なっていなくてもよく、または、その逆もまた同様であり、いくつかの回転配向では、第１のセレクターディスク１２２ａが、ディスク１２２ａの両側の面１８８、１９２に沿って配設されているウェイト１０８のうちの１つだけに係合するようになっている。更に、フランジは、第１のセレクターディスク１２２ａのそれぞれの側に位置決めされ得、第１のセレクターディスク１２２ａのいくつかの回転配向に関して、第１のセレクターディスク１２２ａのいずれかの側のウェイトが係合されないようになっている。
【００５７】
図１５は、第２のセレクターディスク１２２ｂの内側表面または近位表面の等角図を図示しており、図１６は、第２のセレクターディスク１２２ｂの外側表面または遠位表面の等角図を図示している。第２のセレクターディスク１２２ｂは、軸線方向に延在するスリーブ１９４を含むことが可能であり、軸線方向に延在するスリーブ１９４は、概して中央に位置付けされているアパーチャー１９６を画定することが可能であり、アパーチャー１９６は、シャフト１２７の一部分を受け入れるように構成されている。スリーブ１９４の近位端部は、係合フィーチャー１９８を含むことが可能であり、係合フィーチャー１９８は、第１のセレクターディスク１２２ａの係合フィーチャー１８４に係合するように構成されており、第２のセレクターディスク１２２ｂが、内側カバー１１８およびウェイト１０８に対して、第１のセレクターディスク１２２ａと一体になって回転するようになっている。スリーブ１７８、１９４は、それぞれ、第１のセレクターディスク１２２ａの外側表面１９２から遠位に延在し、また、第２のセレクターディスク１２２ｂの内側表面２００から近位に延在し、第２のセレクターディスク１２２ｂを第１のセレクターディスク１２２ａから軸線方向に分離することが可能であり、また、第２のセレクターディスク１２２ｂと第１のセレクターディスク１２２ａとの間にスペースを形成することが可能であり、スペースは、ウェイト１０８の１つまたは複数を受け入れるように構成されている。スリーブ１９４の遠位端部は、当接フィーチャー２０２を含むことが可能であり、当接フィーチャー２０２は、ハンドルアッセンブリ１１４の保持フィーチャー１３６に当接するように構成されている（図５および図６を参照）。
【００５８】
図１５を参照すると、第２のセレクターディスク１２２ｂは、ディスク１２２ｂの近位面２００から軸線方向に突出するウェイト当接フィーチャー２０４を含むことが可能である。ウェイト当接フィーチャー２０４は、ディスク１２２ｂの内側表面または近位表面２００から近位に突出する環状のリムであることが可能であり、それは、スリーブ１９４の半径方向外向きに間隔を置いて配置されており、かつ、ディスク１２２ｂの近位面２００の周辺部の周りに連続的に延在している。ウェイト当接フィーチャー２０４は、第１のセレクターディスク１２２ａと第２のセレクターディスク１２２ｂとの間に位置決めされているウェイト１０８の遠位表面に当接し、ウェイトの横方向の移動を防止するか、または実質的に防止することが可能である。いくつかの実装形態では、セパレーターディスクは、第１のセレクターディスク１２２ａと第２のセレクターディスク１２２ｂとの間に位置決めされ得、そのケースでは、ウェイト当接フィーチャー２０４は、ウェイト選択フィーチャーと交換され得、ウェイト選択フィーチャーは、第１のセレクターディスク１２２ａに関するウェイト選択フィーチャー１８６、１９０と同様であることが可能であり、また、それは、セパレーターディスクと第２のセレクターディスク１２２ｂとの間に位置決めされているウェイトに選択的に係合するために使用され得る。
【００５９】
図１６を参照すると、第２のセレクターディスク１２２ｂは、ウェイト選択フィーチャー２０８を含むことが可能であり、ウェイト選択フィーチャー２０８は、第２のセレクターディスク１２２ｂの遠位面２０６の上に位置決めされており、ディスク１２２ｂの回転配向に応じて、第２のセレクターディスク１２２ｂと遠位に隣接する端部キャップ１２４との間のスペースの中に受け入れられているウェイト１０８に選択的に係合する。ウェイト選択フィーチャー２０８は、第１のセレクターディスク１２２ａのウェイト選択フィーチャー１８６、１９０と同様であることが可能である。
【００６０】
図５、図６、および図９〜図１６を参照すると、回転可能な部材１３２の回転は、ウェイト１０８に対するインデキシングディスク１２０、セパレーターディスク１２１、およびセレクターディスク１２２の回転を引き起こすことが可能であり、ウェイト１０８は、隣接するインデキシングディスク１２０、セパレーターディスク１２１、およびセレクターディスク１２２の間に位置付けされ得る。ウェイト１０８は、ウェイト１０８に対するディスク１２０、１２２の角度配向に応じて、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２のそれぞれのウェイト選択フィーチャー１５７、１８６、１９０、２０８によって選択的に係合され得る。インデキシングディスク１２０、セパレーターディスク１２１、およびセレクターディスク１２２のスリーブ１５８、１７０、１７８、１９４の係合フィーチャーは、キーが付けられており、ディスク１２０、１２１、１２２が、シャフト１２７に沿って唯一の特定の順序に、かつ、互いに対して唯一の特定の回転配向に組み立てられ得るようになっている。いくつかの実装形態では、ディスク１２０、１２１、１２２の係合フィーチャー１６２、１６４、１７４、１７６、１８２、１８４、１９８は、対応するタブおよび受け入れる窪みを含み、それらはキーが付けられており、隣接するディスク１２０、１２１、１２２が、唯一の回転配向に相互接続され得るようになっている。例えば、タブおよび窪みのいくつかは、他のタブおよび窪みよりも幅広くなっていることが可能であり、ディスク１２０、１２１、１２２が、特定の配向にだけ接続され得るようになっている。この配向特徴は、インデキシングディスク１２０のマーキング１６６がダンベル１０２のウェイト選択にマッチしていることを確保しながら、ダンベル１０２の組み立てを促進させることが可能である。
【００６１】
図３〜図５に戻って参照すると、端部キャップ１２４が、セレクターディスク１２２の遠位または外側において、シャフト１２７の上に装着され得る。端部キャップ１２４は、ブリッジ１２６にしっかりと固着され得、ブリッジ１２６は、内側カバー１１８にしっかりと固着され得る。そうであるので、端部キャップ１２４は、ダンベルウェイトの選択の間に、インデキシングディスク１２０、セパレーターディスク１２１、およびセレクターディスク１２２の回転の間に静止したまままであることが可能である。換言すれば、インデキシングディスク１２０、セパレーターディスク１２１、およびセレクターディスク１２２は、端部キャップ１２４に対して回転することが可能である。
【００６２】
図１７は、端部キャップ１２４の内側表面または近位表面２１０の等角図を図示しており、図１８は、端部キャップ１２４の外側表面または遠位表面２１２の等角図を図示している。端部キャップ１２４は、概して中央に位置付けされているアパーチャー２１４を画定することが可能であり、アパーチャー２１４は、シャフト１２７の端部部分１３０を受け入れるように構成されている。アパーチャー２１４は、内向きに延在する壁部２１６によって少なくとも部分的に画定され得、内向きに延在する壁部２１６は、軸線方向に延在する非円形表面２１８を画定している。非円形表面２１８は、アパーチャー２１４の少なくとも一部分を画定することが可能であり、したがって、アパーチャー２１４の少なくとも一部分は、非円形になっていることが可能である。アパーチャー２１４の非円形部分は、それを通してシャフト１２７の対応する形状の部分を受け入れることが可能であり、シャフト１２７の対応する形状の部分は、シャフト１２７の端部の近位に位置付けされており、更に、保持フィーチャー１３６（図６を参照）の遠位に配設されており、シャフト１２７に対する端部キャップ１２４の回転を防止するか、または実質的に防止することが可能である。締結具（図５を参照）が、アパーチャー２１４を通して部分的に挿入され、ねじ、接着剤、圧入、音波溶接、締結具を他のパーツに接合させる任意の他の公知の方式、または、それらの任意の組み合わせによって、シャフト１２７の端部部分１３０に固着され、シャフト１２７およびディスク１２０、１２１、１２２に対する端部キャップ１２４の軸線方向の変位を防止するか、または実質的に防止することが可能である。
【００６３】
図１７を参照すると、ブラケット２２２が、端部キャップ１２４の近位表面２１０に取り付けられており、端部キャップ１２４の近位表面２１０から近位に延在することが可能である。ブラケット２２２は、端部キャップ１２４をブリッジ１２６に取り付けるように構成され得る。ブラケット２２２は、ブラケット２２２、ひいては、端部キャップ１２４をブリッジ１２６に取り付ける締結具を受け入れるための１つまたは複数の貫通孔を画定することが可能である。ブラケット２２２は、概して中央に位置付けされているアパーチャー２１４の上方に位置付けされ得る。
【００６４】
図１８を参照すると、ウェイト取り付けフィーチャー２２４が、端部キャップ１２４の遠位表面２１２から軸線方向に延在することが可能である。ウェイト取り付けフィーチャー２２４は、端面２２６を含むことが可能であり、端面２２６は、両側の横方向の側壁部２２８によって端部キャップ１２４の遠位表面２１２から遠位にオフセットされ得る。端面２２６は、平面的であることが可能であり、かつ、端部キャップ１２４の遠位表面２１２に対して平行に配向され得る。側壁部２２８がウェイト取り付けフィーチャー２２４の上部壁部２３０からウェイト取り付けフィーチャー２２４の底部壁部２３２へ下向きに延在するのに従って、側壁部２２８は、互いに向けてテーパーが付けられ得る。追加的に、側壁部２２８がウェイト取り付けフィーチャー２２４の端面２２６から端部キャップ１２４の遠位表面２１２へ近位に延在するのに従って、側壁部２２８は、互いに向けてテーパーが付けられ得る。アパーチャー２１４は、ウェイト取り付けフィーチャー２２４の中央領域を通って延在することが可能である。
【００６５】
図３〜図５を参照すると、ブリッジ１２６は、端部キャップ１２４を内側カバー１１８に取り付けている。ブリッジ１２６の外側端部は、端部キャップ１２４に取り付けられており、ブリッジ１２６の内側端部は、内側カバー１１８に取り付けられている。ブリッジ１２６の中間部分は、端部キャップ１２４と内側カバー１１８との間で軸線方向の距離に広がっている。ブリッジ１２６は、下向きに延在するウィング２３４を含むことが可能であり、下向きに延在するウィング２３４は、セパレーターディスク１２１およびセレクターディスク１２２の上方に位置決めされ得、ディスク１２０、１２１、１２２の回転に干渉しないようになっている。ウィング２３４は、セパレーターディスク１２１およびセレクターディスク１２２に概して軸線方向に整列させられ得る。ウェイト１０８の対向する内部側壁部、および、ウェイト１０８の両側の面は、対向する内部壁部がブリッジ１２６に当接した状態で、および、両側の面がウィング２３４に当接した状態で、隣接するウィングとウィングとの間に位置決めされ得る。ブリッジ１２６に対してウェイト１０８の内部側壁部が当接することは、ダンベル１０２の使用の間にウェイトがシャフト１２７の周りに回転することを防止し、ウィング２３４に対してウェイト１０８の両側の面が当接することは、ダンベル１０２の使用の間に、ウェイト１０８がシャフト１２７に沿ってスライドすること、または、シャフト１２７の周りにロックすることを防止する。
【００６６】
調節可能なダンベルシステム１００の例示的なウェイト１０８が、図２０〜図２７に図示されている。図２０および図２１は、それぞれ、第１のウェイト１０８ａの近位等角図および遠位等角図である。図２２および図２３は、それぞれ、第２のウェイト１０８ｂの近位等角図および遠位等角図である。図２４および図２５は、それぞれ、第３のウェイト１０８ｃの近位等角図および遠位等角図である。図２６および図２７は、それぞれ、第４のウェイト１０８ｄの近位等角図および遠位等角図である。ダンベルシステム１００は、ダンベルシステムの所望のウェイト能力に応じて、より多くのまたはより少ないウェイトを含むことが可能である。
【００６７】
図２０〜図２７を参照すると、ウェイト１０８ａ〜１０８ｄは、概して長方形の形状を有することが可能である。それぞれのウェイト１０８ａ〜１０８ｄは、インデキシングディスク１２０、セパレーターディスク１２１、またはセレクターディスク１２２のうちの１つのスリーブを受け入れるためのチャネルまたはスロット２３６を形成することが可能である。チャネル２３６は、それぞれのウェイト１０８ａ〜１０８ｄの周辺部を通って延在することが可能であり、また、それぞれのウェイトの長手方向の中心線の周りに配設されている半円形円弧の中に終端することが可能である。チャネル２３６は、半円形円弧の直径に等しい一定の幅を有することが可能である。チャネル２３６は、ディスク１２０、１２１、１２２のスリーブがチャネル２３６の中で回転することを可能にするように、および、摩擦を通して偶然にウェイトを移動させることだけを可能にするように、サイズ決めされ得る。ブリッジ１２６は、ウェイト１０８のチャネル２３６を通して長手方向に延在し、ウェイト選択およびエクササイズタイプの使用の間に、ウェイトが内側カバー１１８および端部キャップ１２４に対して回転することを防止することが可能である。追加的にまたは代替的に、ブリッジ１２６のウィング２３４は、ウェイト１０８〜１０８ｄの対向する内部側壁部２３７の中に当接して着座させられており、ウェイト選択およびエクササイズタイプの使用の間に、内側カバー１１８および端部キャップ１２４に対して回転することを防止することが可能である。
【００６８】
引き続き図２０〜図２７を参照すると、それぞれのウェイト１０８ａ〜１０８ｄは、タブなどのような係合フィーチャー２３８を含むことが可能であり、係合フィーチャー２３８は、インデキシングディスク１２０またはセレクターディスク１２２のうちの１つのそれぞれのウェイト選択フィーチャー１５７、１８６、１９０、２０８に係合するように構成されている。ダンベル１０２がベース１０４の中に設置されているときに、第１のウェイト１０８ａ（図２０および図２１を参照）は、インデキシングディスク１２０とセパレーターディスク１２１との間に位置決めされ得る（図５を参照）。インデキシングディスク１２０のウェイト選択フィーチャー１５７（図１０を参照）は、ウェイト１０８ａの係合フィーチャー２３８の半径方向外向きに間隔を置いて配置され得る（図２０を参照）。ウェイト選択フィーチャー１５７がウェイト１０８ａの係合フィーチャー２３８の下に位置決めされている場合のインデキシングディスク１２０の回転配向において、ウェイト１０８ａは、ダンベルハンドルアッセンブリ１１４に固定して接合され、または、そうでなければ固着され得る。この固着された位置では、インデキシングディスク１２０のスリーブ１５８、直ぐ遠位のセパレーターディスク１２１のスリーブ１７０、または、その両方と組み合わせられたインデキシングディスク１２０のウェイト選択フィーチャー１５７は、インデキシングディスク１２０に対する第１のウェイト１０８ａの垂直方向の運動を制限することが可能である。ブリッジ１２６は、インデキシングディスク１２０に対するウェイト１０８ａの横方向の運動および回転運動を制限することが可能である。インデキシングディスク１２０およびセパレーターディスク１２１のそれぞれの対向する遠位表面および近位表面、ならびに／または、ブリッジ１２６のウィング２３４は、インデキシングディスク１２０に対するウェイト１０８ａの軸線方向の運動を制限することが可能である。そうであるので、インデキシングディスク１２０のウェイト選択フィーチャー１５７が係合フィーチャー２３８の下に位置決めされているときには、第１のウェイト１０８ａは、軸線方向に、横方向に、垂直方向に、および回転方向に、ダンベル１０２に固着され得る。ウェイト選択フィーチャー１５７が第１のウェイト１０８ａの係合フィーチャー２３８の下に位置決めされていない場合のインデキシングディスク１２０の回転配向において、ウェイト１０８ａは、ダンベル１０２がベース１０４から除去されるときに、ベース１０４の位置決め壁部１１０によって支持されてベース１０４の中に残っているままであることが可能である。
【００６９】
ダンベル１０２がベース１０４の中に設置されているときには、第２のウェイト１０８ｂ（図２２および図２３を参照）は、セパレーターディスク１２１と第１のセレクターディスク１２２ａとの間に位置決めされ得る（図５を参照）。第１のセレクターディスク１２２ａの第１のウェイト選択フィーチャー１８６（図１３を参照）は、第２のウェイト１０８ｂの係合フィーチャー２３８の半径方向外向きに間隔を置いて配置され、第２のウェイト１０８ｂの係合フィーチャー２３８に重なることが可能である（図２３を参照）。第１のウェイト選択フィーチャー１８６がウェイト１０８ｂの係合フィーチャー２３８の下に位置決めされている場合の第１のセレクターディスク１２２ａの回転配向において、ウェイト１０８ｂは、ダンベル１０２の上に保持され得る。この保持された位置では、第１のセレクターディスク１２２ａのスリーブ１７８、直ぐ近位のセパレーターディスク１２１のスリーブ１７０、または、その両方と組み合わせられた第１のセレクターディスク１２２ａの第１のウェイト選択フィーチャー１８６は、インデキシングディスク１２０に対する第２のウェイト１０８ｂの垂直方向の運動を制限することが可能である。ブリッジ１２６は、第１のセレクターディスク１２２ａに対するウェイト１０８ｂの横方向の運動および回転運動を制限することが可能である。第１のセレクターディスク１２２ａおよびセパレーターディスク１２１のそれぞれの対向する近位表面および遠位表面、ならびに／または、ブリッジ１２６のウィング２３４は、第１のセレクターディスク１２２ａに対するウェイト１０８ｂの軸線方向の、横方向の運動、および回転運動を制限することが可能である。そうであるので、第１のセレクターディスク１２２ａの第１のウェイト選択フィーチャー１８６が係合フィーチャー２３８の下に位置決めされているときには、第２のウェイト１０８ｂは、軸線方向に、横方向に、垂直方向に、および回転方向に、ダンベル１０２に固着され得る。第１のウェイト選択フィーチャー１８６が第２のウェイト１０８ｂの係合フィーチャー２３８の下に位置決めされていない場合の第１のセレクターディスク１２２ａの回転配向において、ウェイト１０８ｂは、ダンベル１０２がベース１０４から除去されるときに、ベース１０４の位置決め壁部１１０によって支持されてベース１０４の中に残っているままであることが可能である。
【００７０】
ダンベル１０２がベース１０４の中に設置されているときには、第３のウェイト１０８ｃ（図２４および図２５を参照）は、第１のセレクターディスク１２２ａと第２のセレクターディスク１２２ｂとの間に位置決めされ得る（図５を参照）。第１のセレクターディスク１２２ａの第２のウェイト選択フィーチャー１９０（図１４を参照）は、第３のウェイト１０８ｃの係合フィーチャー２３８の半径方向外向きに間隔を置いて配置され、第３のウェイト１０８ｃの係合フィーチャー２３８に重なることが可能である（図２４を参照）。第２のウェイト選択フィーチャー１９０が第３のウェイト１０８ｃの係合フィーチャー２３８の下に位置決めされている場合の第１のセレクターディスク１２２ａの回転配向において、ウェイト１０８ｃは、ダンベル１０２の上に保持され得る。この保持された位置では、第１のセレクターディスク１２２ａのスリーブ１７８、第２のセレクターディスク１２２ｂのスリーブ１９４、または、その両方と組み合わせられた第１のセレクターディスク１２２ａの第２のウェイト選択フィーチャー１９０は、第１のセレクターディスク１２２ａに対する第３のウェイト１０８ｃの垂直方向の運動を制限することが可能である。ブリッジ１２６は、第１のセレクターディスク１２２ａに対するウェイト１０８ｃの回転運動および横方向の運動を制限することが可能である。第１および第２のセレクターディスク１２２ａ、１２２ｂのそれぞれの対向する遠位表面１９２および環状のリム２０４、ならびに／または、ブリッジ１２６のウィング２３４は、第１のセレクターディスク１２２ａに対するウェイト１０８ｃの軸線方向の運動を制限することが可能である。そうであるので、第１のセレクターディスク１２２ａの第２のウェイト選択フィーチャー１９０が係合フィーチャー２３８の下に位置決めされているときには、第３のウェイト１０８ｃは、軸線方向に、垂直方向に、横方向に、および回転方向に、ダンベル１０２に固着され得る。第２のウェイト選択フィーチャー１９０が第３のウェイト１０８ｃの係合フィーチャー２３８の下に位置決めされていない場合の第１のセレクターディスク１２２ａの回転配向において、ウェイト１０８ｃは、ダンベル１０２がベース１０４から除去されるときに、ベース１０４の位置決め壁部１１０によって支持されてベース１０４の中に残っているままであることが可能である。
【００７１】
ダンベル１０２がベース１０４の中に設置されているときには、第４のウェイト１０８ｄ（図２６および図２７を参照）は、第２のセレクターディスク１２２ｂと端部キャップ１２４との間に位置決めされ得る。第２のセレクターディスク１２２ｂのウェイト選択フィーチャー２０８（図１６を参照）は、第４のウェイト１０８ｄの係合フィーチャー２３８の半径方向外向きに間隔を置いて配置され、第４のウェイト１０８ｄの係合フィーチャー２３８に重なることが可能である（図２７を参照）。ウェイト選択フィーチャー２０８が第４のウェイト１０８ｄの係合フィーチャー２３８の下に位置決めされている場合の第２のセレクターディスク１２２ｂの回転配向において、ウェイト１０８ｄは、ダンベル１０２の上に保持され得る。この保持された位置では、第２のセレクターディスク１２２ｂのスリーブ１９４と組み合わせられた第２のセレクターディスク１２２ｂのウェイト選択フィーチャー２０８は、第２のセレクターディスク１２２ｂに対する第４のウェイト１０８ｄの垂直方向の運動を制限することが可能である。ブリッジ１２６は、第２のセレクターディスク１２２ｂに対するウェイト１０８ｄの横方向の運動および回転運動を制限することが可能である。第２のセレクターディスク１２２ｂおよび端部キャップ１２４のそれぞれの対向する遠位表面および近位表面、ならびに／または、ブリッジ１２６のウィング２３４は、第２のセレクターディスク１２２ｂに対するウェイト１０８ｄの軸線方向の運動を制限することが可能である。そうであるので、第２のセレクターディスク１２２ｂのウェイト選択フィーチャー２０８が係合フィーチャー２３８の下に位置決めされているときには、第４のウェイト１０８ｄは、軸線方向におよび回転方向に、ダンベル１０２に固着され得る。遠位フランジ２０８の１つが第４のウェイト１０８ｄの係合フィーチャー２３８の下に位置決めされていない場合の第２のセレクターディスク１２２ｂの回転配向において、ウェイト１０８ｄは、ダンベル１０２がベース１０４から除去されるときに、ベース１０４の位置決め壁部１１０によって支持されてベース１０４の中に残っているままであることが可能である。回転可能なスリーブ１３２の様々な配向、ひいては、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２の様々な配向は、ディスク１２０、１２２のウェイト選択フィーチャー１５７、１８６、１９０、２０８のいずれもウェイト１０８ａ〜１０８ｄの係合フィーチャー２３８に係合しないことを引き起こすか、または、ディスク１２０、１２２のウェイト選択フィーチャー１５７、１８６、１９０、２０８の１つまたは複数がウェイト１０８ａ〜１０８ｄの係合フィーチャー２３８に係合することを引き起こすことが可能であり、ユーザーが所望の量のダンベルウェイトを選択することを可能にする。
【００７２】
ウェイト選択フィーチャー１５７、１８６、１９０、２０８がフランジなどであるダンベルに関して、フランジの円弧長さを変化させることによって、および／または、フランジの半径方向の場所を変化させることによって、ダンベル１０２の上で利用可能なインクリメンタルのウェイト選択の数は変更され得る。例えば、フランジの円弧長さが減少させられる場合には、一定の半径の周りに設置され得る周辺フランジの数が増加され、したがって、行われ得るインクリメンタルのウェイト選択の数を増加させる。ディスク１２０、１２２の中心からのフランジの半径を増加させることによって、ディスク１２０、１２２の上に配置され得るフランジの数が増加され、したがって、行われ得るインクリメンタルのウェイト選択の可能な数を増加させる。周辺フランジは、好ましくは、選択ディスク１２２の周辺部に沿って位置付けされており、フランジを位置決めするために利用可能な半径が最大化されるようになっているが、フランジは、ディスク１２２の面に沿って任意の半径方向の距離に位置付けされ得る。
【００７３】
ダンベル１０２は、異なるウェイト量を有するウェイト１０８を含み、多数のダンベルウェイトオプションを提供することが可能である。いくつかの実装形態では、ハンドルアッセンブリ１１４は、約５ポンドの重さがあり、第１のウェイト１０８ａは、約１５ポンドの重さがあり、第２のウェイト１０８ｂは、約２．５ポンドの重さがあり、第３のウェイト１０８ｃは、約５ポンドの重さがあり、第４のウェイト１０８ｄは、約５ポンドの重さがある。これらの実装形態では、ウェイト１０８は、多数のウェイトインクリメントによって、約５ポンドから６０ポンドの間のウェイトレンジを備えるダンベル１０２を提供することが可能である。ウェイト１０８は、単一のウェイトプレート、または、一緒に取り付けられている（例えば、クリップで留められる、接着される、リベットで留められる、溶接される、もしくは、他の適切な取り付けエレメント／方法）複数のウェイトプレートから構築され得る。ウェイト１０８が、一緒に取り付けられている複数のウェイトプレートから構築されている実装形態では、ウェイトプレートは、オーバーモールド材料でコーティングされ得る。例示的なオーバーモールド材料は、ナイロン、ポリプロピレン、クレイトン、または、他の適切な材料であることが可能である。
調節可能なダンベル１０２は、より重いダンベルを収容するために別のタイプの選択メカニズムを利用する１つまたは複数のウェイトを含むことが可能である。読んで理解しやすくするために、これらのウェイトは、「追加的なウェイト」または「アドオン式ウェイト」と称され得る。ウェイトの前の「追加的な」または「アドオン式」という用語は、限定することを意図しておらず、単に、以下に説明されているウェイトを本明細書で説明されている他のウェイトから区別することを助けるために、本明細書内で使用されている。
【００７４】
以下で更に詳細に記載するように、アドオンまたは追加のウェイトは、選択アッセンブリを含んでもよく、選択アッセンブリは、選択部材を含んでもよい。実装によっては、セレクターは、回転面で回転し、ウェイトがハンドルアッセンブリに固定して接続されている選択位置と、ウェイトがハンドルアッセンブリに固定して接続されていない非選択位置との間で、選択部材を前後に直線移動させてもよく、かつ選択部材は、回転面に平行でない移動線に沿って直線移動してもよい。実装によっては、選択部材は、ウェイトがハンドルアッセンブリに固定して接続されている選択位置と、ウェイトがハンドルアッセンブリに固定して接続されていない非選択位置との間で、軸線方向で前後に移動可能であってもよい。
【００７５】
図面の中で、特に図１および図２は、アドオンウェイト２４０の第１の実施態様を示す。アドオンウェイト２４０は、ダンベル１０２に結合されない時、ダブテール継手のような機械的結合技術を使用して、基部１０４に着座してもよい。図２および図２８を見ると、アドオンウェイト２４０の近位面２４２は、基部１０４の相補的台形突起２４６を受けるように構成された台形凹部２４４を画定してもよい。図２８を参照すると、台形凹部２４４を画定する対向側壁２４８は、側壁２４８が、アドオンウェイト２４０の底壁２４７に向かって下方に延びるにつれ、互いに分散してもよい。側壁２４８は、側壁２４８が、アドオンウェイト２４０の近位面２４２に向かって近位に延びるにつれ、互いに向かって収束してもよい。台形凹部２４４は、ダンベル１０２が、基部１０４に垂直に下げられる時、凹部２４４が台形突起２４６を受けるように、下向きに開口してもよい。台形突起２４６は、位置決め壁１１０の遠位に置かれてもよく、かつ直立位置に配向されてもよい。基部１０４の台形突起２４６は、アドオンウェイト２４０の側壁２４８を補完するように構成された側壁を含んで、アドオンウェイト２４０が、基部１０４の台形突起２４６に着座する時、基部１０４に対するアドオンウェイト２４０の軸線方向、横方向および回転移動を防止してもよい。
【００７６】
引き続き図１および図２を参照すると、アドオンウェイト２４０は、端部キャップ１２４の遠位でダンベル１０２の対向端部に位置してもよい。図２および図２８を参照すると、アドオンウェイト２４０は、端部キャップ１２４のウェイトアタッチメントフィーチャー２２４と相互接続するように構成されたウェイトアタッチメントフィーチャー２５０を含んでもよい。実施態様によっては、アドオンウェイト２４０のウェイトアタッチメントフィーチャー２５０は、端部キャップ１２４のウェイトアタッチメントフィーチャー２２４を受けるように構成された逆台形凹部であってもよい。逆台形凹部は、台形凹部２４４の上に垂直に配設されてもよい。図２８を参照すると、逆台形凹部を画定する対向側壁２５２は、側壁２５２が、アドオンウェイト２４０の頂壁２５３に向かって上方に延びるにつれ、互いに分散してもよい。その上、側壁２５２は、側壁２５２が、アドオンウェイト２４０の近位面２４２に向かって近位に延びるにつれ、互いに向かって収束してもよい。台形凹部は、ダンベル１０２が、基部１０４に垂直に下げられる時、凹部が端部キャップ１２４のウェイトアタッチメントフィーチャー２２４を受けるように、上向きに開口してもよい。逆台形凹部２５０の側壁２５２は、端部キャップ１２４のウェイトアタッチメントフィーチャー２２４の側壁２２８に補完的であり（図１８を参照）、アドオンウェイト２４０が、端部キャップ１２４のウェイトアタッチメントフィーチャー２２４に着座する時、端部キャップ１２４に対するアドオンウェイト２４０の軸線方向、横方向および回転移動を防止してもよい。
【００７７】
端部キャップ１２４のウェイトアタッチメントフィーチャー２２４は、全体的にダブテール形状の突起またはピンとして示され、かつアドオンウェイト２４０のウェイトアタッチメントフィーチャー２５０は、対応して成形された凹部または溝として示されるが、これらのウェイトアタッチメントフィーチャー２２４、２５０は、相互接続される時、ハンドルアッセンブリ１１４とアドオンウェイト２４０との間の１または２つの剛体運動の自由平行移動度（例えば、軸線方向および横方向平行移動）を制限するいずれかの適切な形状または構造であってもよい。その上、端部キャップ１２４およびアドオンウェイト２４０のウェイトアタッチメントフィーチャー２２４、２５０は、ハンドルアッセンブリ１１４とアドオンウェイト２４０との間の１または２つの剛体運動の自由回転度を制限してもよい。実施態様によっては、アドオンウェイト２４０とハンドルアッセンブリ１１４との間の６つの剛体運動の自由度の内５つは、アドオンウェイト２４０が、ウェイトアタッチメントフィーチャー２２４、２５０のみを介してハンドルアッセンブリ１１４に接合される時、制限される。かかる実施態様において、アドオンウェイト２４０は、アドオンウェイト２４０がハンドルアッセンブリ１１４から切り離され得るように、制限されない剛体運動の自由平行移動度に従ってハンドルアッセンブリ１１４に対して移動してもよい。実施態様によっては、端部キャップ１２４のウェイトアタッチメントフィーチャー２２４は、適切に成形された凹部、溝、スロット等の形を取ってもよく、かつアドオンウェイト２４０のウェイトアタッチメントフィーチャー２５０は、対応して成形された突起、ピン、舌片、レール等を含んでもよい。
【００７８】
図１、図２および図２９を参照すると、ダンベルシステム１００は、選択アッセンブリ２５４を含み、アドオンウェイト２４０をダンベル１０２に選択的に固定して接続してもよい。選択アッセンブリ２５４は、アドオンウェイト２４０に取り付けられてもよく、かつアドオンウェイト２４０の遠位側に実質的に配設されてもよい。選択アッセンブリ２５４は、ダンベル１０２の長手方向軸と軸線方向に整列されてもよく、かつアドオンウェイト２４０のアパーチャー２６０内に部分的に受けられてもよい（図２８を参照）。アパーチャー２６０は、アドオンウェイト２４０の中央領域内に位置決めされてもよい。アドオンウェイト２４０が選択される時にダンベル１０２の全長を短くするために、選択アッセンブリ２５４は、アドオンウェイト２４０の遠位面２５８内に画定された凹部２５６内に少なくとも部分的に配設されてもよい。凹部２５６は、選択アッセンブリ２５４の周りに環状空間を画定して、ダンベル１０２へ、またはダンベル１０２からのアドオンウェイト２４０の係合または取り外し中にユーザーの指を収容してもよい。
図３０〜図３３を参照すると、選択アッセンブリ２５４は、セレクター２６２、基部２６４、選択部材２６６、１対の保持クリップ２６８、および付勢部材２７０、例えば弦巻ばねの１つ以上を含んでもよい。図３０〜図３３を参照すると、セレクター２６２は、ノブ２７２と、セレクターロックアッセンブリと、カバープレート３１０とを含んでもよい。ノブ２７２は、カップまたはキャップの形状に形成されてもよい。
【００７９】
ノブ２７２は、ベースプレート２７４と、基部２７４の周縁に取り付けられた環状側壁２７６とを含んでもよい。ベースプレート２７４は、中央に置かれたアパーチャー２７８を画定してもよく、アパーチャー２７８は、選択部材２６６の一部を受けてもよい。側壁２７６は、ベースプレート２７４から離れて軸線方向に延びてもよく、かつ内部空間２７７を画定してもよい。ノブ２７２は、側壁２７６が、ベースプレート２７４からアドオンウェイト２４０の遠位面２５８に向かって近位に延びるように配向されてもよい。
図３１〜図３３を参照すると、一対の直径方向に対向したカムフォロワーまたはポスト２８０が、ベースプレート２７４に取り付けられ、かつベースプレート２７４から近位に延びてもよい。ポスト２８０は、側壁２７６とアパーチャー２７８との間に径方向に置かれてもよい。各ポスト２８０は、近位自由端２８２を含んでもよく、近位自由端２８２は、頂点２８６に沿って交差する２つの傾斜面２８４を含んでもよい（図３２および図３３を参照）。頂点２８６は、側壁２７６の近位端面２８８と実質的に軸線方向に整列されてもよい（図３３を参照）。
【００８０】
引き続き図３０〜図３３を参照すると、セレクターロックアッセンブリは、押下可能なボタンまたは押しタブのような一対の可動部材２９０と、１つ以上のバイアス部材２９４とを含んでもよい。可動部材２９０は、ノブ２７２の側壁２７６内に形成されたアパーチャー２９２内に受けられてもよく、かつ互いに直径方向に対向してもよい。可動部材２９０は、アパーチャー２９２内に受けられる時、ポスト２８０間に角度を成して配設されてもよい。図３３を参照すると、可動部材２９０の一部は、ユーザーによる操作のために、側壁２７６の外部に置かれてもよい。
【００８１】
なおも図３３を参照すると、可動部材２９０は、ばねのような１つ以上のバイアス部材２９４によって径方向外側に付勢されてもよい。バイアス部材２９４は、キャップアッセンブリ２６２の長手方向軸に垂直に配向されてもよく、かつ可動部材２９０とノブ２７２の中空スタブシャフト２９６との間に配設されてもよく、中空スタブシャフト２９６は、遠位方向でベースプレート２７４から軸線方向に延びてもよい。バイアス部材２９４の径方向内側端部２９４ａは、スタブシャフト２９６に寄せて着座してもよく、かつバイアス部材２９４の径方向外側端部２９４ｂは、各可動部材２９０に寄せて着座してもよい。バイアス部材２９４の一部は、スタブシャフト２９６に開口してもよい、可動部材２９０の内部キャビティー２９８内に受けられてもよい。
【００８２】
図３２および図３３を参照すると、ラッチフィーチャー３００が、可動部材２９０に取り付けられ、かつ可動部材２９０から遠位方向に延びてもよい。ラッチフィーチャー３００は、スタブシャフト２９６と側壁２７６との間に径方向に配設されてもよく、かつ可動部材２９０と一致して移動してもよい。ラッチフィーチャー３００は、基部２６４に対するノブ２７２の軸線方向位置に基づいて基部２６４を選択的に係合するように構成されてもよい。ラッチフィーチャー３００は、基部２６４と係合される時、ラッチフィーチャー３００が、可動部材２９０の作動によって解放されるまで、基部２６４に対するキャップ２７２の軸線方向および／または回転移動を防止してもよい。
引き続き図３２および図３３を参照すると、ラッチフィーチャー３００は、各可動部材２９０に取り付けられたフック３０２を含んでもよい。フック３０２は、可動部材２９０と一致して移動してもよい。フック３０２は、全体的に「Ｊ」字形に形成されてもよい。各フック３０２は、径方向外側に向けられたバーブ３０４を画定する自由端を含んでもよい。バーブ３０４は、側壁２７６に対して直角に、または実質的に直角に配向された遠位面３０６と、側壁２７６に対して傾斜して配向された近位面３０８とを含んでもよい。
【００８３】
引き続き図３２および図３３を参照すると、カバープレート３１０は、ノブ２７２に着脱可能に取り付けられてもよい。カバープレート３１０は、側壁２７６の径方向内側に配設されてもよく、かつ側壁２７６に対して直角に、または実質的に直角に配向されてもよい。カバープレート３１０は、スタブシャフト２９６の近位端に取り付けられてもよく、かつノブ２７２のアパーチャー２７８と軸線方向に整列され、かつ選択部材２６６の一部を受けるように構成された、中央に置かれたアパーチャー３１２を画定してもよい。カバープレート３１０は、ベースプレート２７４と平行に、または実質的に平行に配向され、かつベースプレート２７４から軸線方向にオフセットされて、側壁２７６上の点の間で弦状に延びるガイド３１４（図３２を参照）と共に、可動部材２９０のそれぞれの摺動チャネル３１６を画定してもよい（図３３を参照）。この形態において、可動部材２９０は、ガイド３１４間で横方向に制約されてもよく、かつベースプレート２７４とカバープレート３１０との間で軸線方向に抑制されてもよい。摺動チャネル３１６は、スタブシャフト２９６に向かい、かつスタブシャフト２９６から離れる径方向での可動部材２９０の移動を可能にするために、径方向に過大寸法にされてもよい。
【００８４】
図３０、図３１および図３４〜図３６を参照すると、ウェイト選択アッセンブリ２５４の基部２６４は、ノブ２７２の内部空間２７７に少なくとも部分的に受けられてもよい。基部２６４は、基壁３１７と、基壁３１７の周縁から軸線方向に延びる側壁３１８とを含んでもよい。基壁３１７は、中央に置かれたアパーチャー３１９を画定してもよく、中央に置かれたアパーチャー３１９は、選択部材２６６の一部を受けてもよい。側壁３１８は、外面３２０を含んでもよく、外面３２０は、円筒形または実質的に円筒形であってもよい。ノブ２７２の側壁２７６は、基部２６４に対するノブ２７２の移動中に、基部２６４の外面３２０に対して摺動可能に圧迫する。選択アッセンブリ２５４が組み立てられる時、基部２６４は、側壁３１８がノブ２７２のベースプレート２７４に向かって基壁３１７から遠位に延びるように配向されてもよい。
【００８５】
図３４〜図３６を参照すると、基部２６４は、ノブ２７２のポスト２８０と連動するように構成された、一対の直径方向に対向したカム面またはランプ３２２を画定してもよい。ランプ３２２は、側壁３１８とアパーチャー３１９との間に径方向に配設されてもよい。第１の待機位置３２４は、ランプ３２２の遠位端に配設されてもよく、かつ選択アッセンブリ２５４が取り外された位置にある時、それぞれのポスト２８０の近位自由端２８２を受けるように構成されてもよい。第２の待機位置３２６は、ランプ３２２の近位端に配設されてもよく、かつ選択アッセンブリ２５４が係合された位置にある時、それぞれのポスト２８０の近位自由端２８２を受けるように構成されてもよい。ランプ３２２の遠位部は、滞留面３２８を形成してもよく、滞留面３２８は、第１の待機位置３２４からランプ３２２の急勾配部分への丸い移行部を画定してもよい。
【００８６】
引き続き図３４〜図３６を参照すると、基部２６４は、ウェイト選択アッセンブリ２５４が係合位置にある時、可動部材２９０のラッチフィーチャー３００と連動するキャッチフィーチャー３３０を画定してもよい。キャッチフィーチャー３３０は、基部２６４の側壁３１８内に画定されてもよく、かつ直径方向に対向したランプ３２２間に角度を成して配設されてもよい。対応するラッチおよびキャッチフィーチャー３００、３３０は、一旦係合されると、基部２６４に対するノブ２７２の軸線方向移動を防止でき、それにより選択アッセンブリ２５４が、係合または選択された位置に留まることを確実にする。基部２６４に対するノブ２７２の移動を可能にするために、可動部材２９０は、ユーザーによって押し下げられ、対応するラッチおよびキャッチフィーチャー３００、３３０を取り外してもよい。
【００８７】
引き続き図３４〜図３６を参照すると、基部２６４のキャッチフィーチャー３３０は、基部２６４の側壁３１８を通って延びる一対の直径方向に対向したアパーチャー３３２を含んでもよい。アパーチャー３３２は、側壁３１８の遠位端面３３４と基壁３１７との間に軸線方向に置かれてもよい。アパーチャー３３２は、丸いまたは面取りをした内縁部３３６を含む遠位端面３３４の一部の近位に置かれてもよい。アパーチャー３３２は、互いに整列される時、フック３０２のバーブ３０４を受けるように大きさを決められてもよい。
【００８８】
図３１、図３５、および図３６〜図４０を参照すると、基部２６４は、アドオンウェイト２４０に固定して締め付けられてもよい。基部２６４は、基壁３１７に取り付けられ、かつ基壁３１７から近位方向に突き出す軸線方向に延びるスリーブ３３８を含んでもよい。スリーブ３３８は、アドオンウェイト２４０の中央に置かれたアパーチャー２６０内に受けられてもよい。スリーブ３３８は、基部２６４が、アドオンウェイト２４０に固定して接合されるようにアパーチャー２６０内に締まり嵌めされてもよい（図３７〜図４０を参照）。基部２６４をアドオンウェイト２４０に締まり嵌めする代わりに、またはそれ加えて、基部２６４をアドオンウェイト２４０に締め付けるために、ファスナー、接着剤、溶接またはそのいずれかの組み合わせを使用することを含むが、それに限定されない他の機械的結合技術が使用されてもよい。基壁３１７のアパーチャー３１９は、スリーブ３３８を通って軸線方向に延びてもよく、かつ付勢部材２７０と、選択部材２６６の近位部分を受けるように構成されてもよい。
【００８９】
図３０および図３１を参照すると、選択部材２６６は、細長いシャフト３４０と、シャフト３４０の近位端に取り付けられたヘッド３４２とを含んでもよい。シャフト３４０は、選択部材２６６が、シャフト３４０の長手方向軸に沿って選択アッセンブリ２６２と一致して移動するように、選択アッセンブリ２６２に取り付けられてもよい。シャフト３４０は、シャフト３４０の外面に第１および第２の環状溝３４４、３４６を画定してもよい。溝３４４、３４６は、シャフト３４０の長さに沿って互いに軸線方向に離間されてもよく、かつ保持クリップ２６８を受けるように構成されてもよい。図３７〜図４０を参照すると、保持クリップ２６８の一方は、キャップ２７２のベースプレート２７４の遠位に配設されてもよく、かつ第１の環状溝３４４にスナップ嵌めされてもよい。保持クリップ２６８の他方は、選択アッセンブリ２６２のカバープレート３１０の近位に配設されてもよく、かつ第２の環状溝３４６にスナップ嵌めされてもよい。保持クリップ２６８は、ベースプレート２７４および選択アッセンブリ２６２のカバープレート３１０に対して当接してもよく、それにより選択部材２６６がダンベル１０２に対して軸線方向に選択アッセンブリ２６２と一致して移動するように、選択部材２６６を選択アッセンブリ２６２に締め付ける。保持クリップ２６８を利用する代わりに、またはそれ加えて、選択部材２６６を選択アッセンブリ２６２に締め付けるために、ファスナー、接着剤、溶接またはそのいずれかの組み合わせを使用することを含むが、それに限定されない他の機械的結合技術が使用されてもよい。
【００９０】
図３０および図３１に戻って参照すると、選択部材２６６のヘッド３４２は、シャフト３４０よりも大きい外径を有してもよく、それによりシャフト３４０の外面とヘッド３４２との間に横断方向に延びるショルダー３４８（図３０を参照）を画定する。ヘッド３４２は、ヘッド３４２の近位端面を通って開口する凹部またはソケット３５０を画定してもよい。ソケット３５０は、選択アッセンブリ２５４が、係合または選択された位置にある時（図３９および図４０を参照）、ハンドルアッセンブリ１１４に締め付けられる適切に成形されたアドオンウェイト係合フィーチャー２２０を受けるように構成されてもよい。実施態様によっては、アドオンウェイト係合フィーチャー２２０は、ファスナーのヘッド２２０ａであってもよい。ヘッド２２０ａは、ソケット３５０内にぴったりと受けられ、選択部材２６６とアドオンウェイト係合フィーチャー２２０との間の相対的垂直および／または横方向移動を防止、または実質的に防止してもよい。しかしながら、アドオンウェイト係合フィーチャー２２０は、ハンドルアッセンブリ１１４に接合され、かつ選択部材２６６とアドオンウェイト係合フィーチャー２２０との間の相対的垂直および／または横方向移動を防止するように構成された適切に成形された、いずれの突起、隆起部等であってもよい。その上、ソケット３５０は、ヘッド３４２から省くことができ、かつアドオンウェイト係合フィーチャー２２０は、選択部材２６６とアドオンウェイト係合フィーチャー２２０との間の垂直および／または横方向移動を制限するために、内部にヘッド３４２を受けるように構成されたソケット等に形成できる。
【００９１】
引き続き図３０、図３１、および図３７〜図４０を参照すると、付勢部材２７０は、選択部材２６６を、選択部材２６６のヘッド３４２がアドオンウェイト係合フィーチャー２２０の周りに位置決めされる（図３９および図４０を参照）、係合または選択された位置に向かって付勢してもよい。付勢部材２７０がコイルばねである場合のような、実施態様によっては、付勢部材２７０は、選択部材２６６のシャフト３４０の周りに配設されてもよく、かつ基部２６４によって画定されるアパーチャー３１９内に受けられてもよい。付勢部材２７０は、基部２６４の基壁３１７と選択部材２６６のショルダー３４８との間に軸線方向に配設されてもよい。付勢部材２７０は、基部２６４の近位面に反して、かつ選択部材２６６のショルダー３４８に反して作動してもよい。付勢部材２７０は、近位方向で選択部材２６６のヘッド３４２に対して軸線方向の力を及ぼしてもよく、それにより選択部材２６６を係合または選択された位置に向かって付勢する（図３９および図４０を参照）。
【００９２】
図３７および図３８を参照すると、選択アッセンブリ２５４が、取り外されたまたは選択されない位置に描かれる。取り外されたまたは選択されない位置において、選択部材２６６は、アドオンウェイト２４０の近位面２４２と端部キャップ１２４の遠位端面２２６との間に画定された分離面３５２の遠位に選択部材２６６を置く遠位位置に配設されてもよく、それによりハンドルアッセンブリ１１４（図５を参照）が、アドオンウェイト２４０なしに基部１０４から外されることを可能にする。取り外されたまたは選択されない位置において、選択部材２６６のヘッド３４２は、スリーブ３３８内に収容されてもよく、かつショルダー３４８は、スリーブ３３８の対応する内壁に対して当接し、ハンドルアッセンブリ１１４が、ハンドルアッセンブリ１１４を妨げる選択部材２６６なしに基部１０４から外されることを可能にしてもよい。選択されないまたは取り外された位置において、ノブ２７２のポスト２８０は、基部２６４の第１の待機位置３２４に着座し、選択アッセンブリ２５４を取り外されたまたは選択されない位置に維持してもよい。ノブ２７２の側壁２７６は、基部２６４の側壁３１８に重なって、ノブ２７２および基部２６４の正確な軸線方向の整列を確実に行ってもよい。側壁２７６の近位端面２８８は、アドオンウェイト２４０の遠位面２５８から軸線方向に離して間隔を空けられ、一旦ポスト２８０が、その第１の待機位置３２４から退くと、アドオンウェイト２４０に向かうノブ２７２の軸線方向移動を可能にしてもよい。付勢部材２７０は、選択部材２６６のショルダー３４８と基部２６４のベースプレート３１７との間で軸線方向に圧縮されてもよい。
【００９３】
図３９および図４０を参照すると、選択アッセンブリ２５４が、係合または選択された位置で描かれる。係合または選択された位置において、セレクター２６２は、選択部材２６６が分離面３５２を越えて伸び、それによりアドオンウェイト２４０とハンドルアッセンブリ１１４との間の相対的垂直移動を防止するように近位位置に配設されてもよい（図５、図３９、および図４０を参照）。先に論じたように、ハンドルアッセンブリ１１４およびアドオンウェイト２４０が、基部１０４に設置される時、アドオンウェイト２４０の逆台形凹部２５０の側壁２５２は、端部キャップ１２４のウェイトアタッチメントフィーチャー２２４の側壁２２８を係合し、端部キャップ１２４に対するアドオンウェイト２４０の軸線方向、横方向および回転移動を防止してもよい。それ故に、垂直な分離面３５２を越えて選択部材２６６が伸延した後、ウェイト係合アッセンブリ２５４は、アドオンウェイト２４０に対する端部キャップ１２４、およびその逆の垂直移動を防止または実質的に防止し、アドオンウェイト２４０が、ハンドルアッセンブリ１１４に固定して締め付けられるという結果になる。
図３９を参照すると、選択アセンブリ２５４が、係合または選択された位置にある時、ノブ２７２のポスト２８０は、基部２６４の第２の待機位置３２６に着座してもよく、かつ付勢部材２７０によってこの位置に付勢されてもよい。図４０を参照すると、可動部材２９０のフック３０２は、基部２６４のアパーチャー３３２内に受けられ、選択アッセンブリ２５４を係合または選択された位置に締め付けてもよい。フック３０２の遠位面３０６（図３３を参照）は、アパーチャー３３２を取り囲む側壁３１８の一部を係合し、セレクター２６２を基部２６４に締め付けてもよい。
【００９４】
アドオンウェイト２４０を選択するために、ユーザーは、ダンベル１０２を基部１０４内に設置し、セレクター２６２を係合または選択された位置に移動させ、かつダンベル１０２を基部１０４から外し、所望の体操を実行してもよい。セレクター２６２を、係合または選択された位置と取り外されたまたは選択されない位置との間で、またはその逆に移動させるために、ユーザーは、回転軸に対して垂直な回転面で起こる回転によって、回転軸の周りでノブ２７２を介してセレクター２６２を回転またはねじってもよい。回転軸は、ダンベル１０２のシャフト１２７の中心長手方向軸と平行であり、かつ／または一致してもよい。
【００９５】
第１の回転方向におけるセレクター２６２の回転で、ノブ２７２のポスト２８０が、基部２６４の第１の待機位置３２４から退く。一旦ポスト２８０が退くと、セレクター２６２は、選択部材２６６を端部キャップ１２４に向けて直線移動させる。それ故に、セレクター２６２の回転運動は、選択部材２６６の直線運動に変換される。選択部材２６６の直線移動は、（１）回転軸に平行な、実質的に平行な、または一致する、（２）回転面に垂直な、実質的に垂直な、傾斜した、さもなければ平行でない、かつ／または（３）ダンベル１０２のシャフト１２７の長手方向軸に平行な、実質的に平行な、または一致する運動線に沿って起こってもよい。実施態様によっては、係合または選択された位置と取り外されたまたは選択されない位置との間で、およびその逆での選択部材２６６の移動は、「軸線方向移動」（または「軸線方向運動」、「軸線方向に可動な」、「軸線方向に移動する」、もしくは「軸線方向に移動した」）とみなされ、または称されてもよく、これは、シャフト１２７の長手方向軸に平行な、または実質的に平行な線に沿って起こる選択部材２６６の直線移動または運動と理解される。
【００９６】
選択部材２６６が、セレクター２６２の回転によって端部キャップ１２４に向かって駆動されるにつれ、セレクター２６２は、選択部材２６６の方向と同様の方向において、端部キャップ１２４に向かって同様に移動する。セレクター２６２のこの運動中に、ポスト２８０は、初めに滞留面３２８に沿って進んでもよく、かつその後に、滞留面３２８に対して高速度でランプ３２２の急勾配スロープ部分に沿って進んでもよい。このようにして、セレクター２６２は、初めは第１の低速度で、その後に第２の高速度で移動してもよい。セレクター２６２は、図３７および図３８の取り外されたまたは選択されない位置から図３９および図４０の係合または選択された位置へのセレクター２６２の移動中に、基部２６４およびアドオンウェイト２４０に対して近位方向に、かつ回転して移動してもよい。ランプ３２２の近位端で、ポスト２８０は、付勢部材２７０の付勢の下で、基部２６４の第２の待機位置３２６に着座してもよく、その位置において、フック３０２は、側壁３１８のアパーチャー３３２内に受けられ、セレクター２６２を係合または選択された位置に締め付けてもよい。
【００９７】
滞留面３２８によって与えられた低速度は、図３７および図３８の取り外されたまたは選択されない位置から図３９および図４０の係合または選択された位置へのセレクター２６２の移動中に、セレクター２６２のフック３０２と基部２６４の側壁３１８との間に低い衝撃力を引き起こしてもよい。先に論じたように、フック３０２は、バイアス部材２９４によって径方向外側に付勢されてもよい（図３３および図４０を参照）。フック３０２は通常、バーブ３０４の少なくとも一部が、側壁３１８と干渉する関係に位置決めされ、セレクター２６２が係合または選択された位置にある時、フック３０２が側壁３１８のアパーチャー３３２を係合することを確実にするように、側壁３１８に対して位置決めされてもよい。このようにして、取り外されたまたは選択されない位置から係合または選択された位置への選択アッセンブリ２６２の移動中に、フック３０２は、側壁３１８と接触してもよく、側壁３１８は、フック３０２およびそれ故に可動部材２９０を径方向内側に駆動してもよく、それによりバイアス部材２９４を圧縮し、かつフック３０２が、側壁３１８の内面に沿って摺動自在に通過することを可能にする。フック３０２は、ポスト２８０が滞留面３２８に沿って移動する時に、側壁３１８の遠位端面３３４に初めに接触してもよく、それにより低速による低い衝撃力を引き起こす。衝撃力を更に減少させるために、フック３０２の傾斜した角度を付けた近位面３０８は、基部２６４の側壁３１８の遠位端面３３４の丸い縁部３３６に接触してもよく、それにより低い衝撃力による側壁３１８に対するフック３０２の内側への移動を容易にする。
【００９８】
ユーザーが、アドオンウェイト２４０のないダンベルウェイトを望むならば、ユーザーは、ダンベル１０２を基部１０４内に戻し、セレクター２６２を取り外されたまたは選択されない位置に移動させ、かつ所望のウェイトを有し、アドオンウェイト２４０のないダンベル１０２を基部１０４から外してもよい。セレクター２６２を取り外されたまたは選択されない位置に移動させるために、ユーザーは、可動部材２９０を径方向内側に押すことによって可動部材２９０を作動させてもよく、それによりフック３０２を径方向内側に移動させ、かつフック３０２を基部２６４の側壁３１８から取り外す。一旦フック３０２が、側壁３１８から取り外されると、ユーザーは、第１の方向に対向する第２の回転方向において、回転軸の周りで基部２６４に対してノブ２７２を介してセレクター２６２を回転またはねじることによって、セレクター２６２をアドオンウェイト２４０から遠位方向に離して移動させ、基部２６４の第１の待機位置３２４にノブ２７２のポスト２８０を着座させてもよい。セレクター部材２６６が端部プレート１２４から離れるにつれ、選択部材２６６は、（１）回転軸に平行な、実質的に平行な、または一致する、（２）回転面に垂直な、実質的に垂直な、傾斜した、さもなければ平行でない、かつ／または（３）ダンベル１０２のシャフト１２７の中心長手方向軸に平行な、実質的に平行な、または一致する運動線に沿って端部キャップ１２４から離れて直線移動する。
【００９９】
選択アッセンブリ２５４の配置は、付勢部材２７０が、選択部材２６６を取り外されたまたは選択されない位置に付勢し（図３７および図３８を参照）、かつユーザーが、付勢部材２７０の力に反してセレクター２６２を押し、選択部材２６６を係合または選択された位置に移動させる（図３９および図４０を参照）ように変更されてもよい。この代替的な実装において、付勢部材２７０は、セレクター２６２のカバープレート３１０と基部２６４の基壁３１７との間に軸線方向に位置決めされてもよい。更に、選択アッセンブリ２５４は、セレクター２６２が同じ回転方向に連続して回転され、セレクター部材２６６を係合または選択された位置と取り外されたまたは選択されない位置との間で、またはその逆に移動できるように修正されてもよい。
【０１００】
図４１および図４２は、構成部品の中で特にウェイト１０８を断面で示す、調節可能なダンベルシステム１００一端の縦断面図である。ウェイト１０８は、互いに取り付けられた（例えば、クリップで留められた、接着剤で貼り付けられた、リベット３５４で留められた、溶接された、または他の適切な取り付け要素／方法）１つ以上のウェイトプレート３５４から構成されてもよい。ウェイト１０８が、一緒に取り付けられた複数のウェイトプレート３５４から構成される実装において、ウェイトプレート３５４は、オーバーモールド材料３５８によって被覆されてもよい（図４１を参照）。オーバーモールド材料の例は、ナイロン、ポリプロピレン、クレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）または他の適切な材料であってもよい。図４１および図４２で、選択アッセンブリ２５４は、選択部材２６６が、アドオンウェイト２４０に対するハンドルアッセンブリ１１４の垂直移動を可能にするために、分離面３５２の完全に遠位に位置決めされる、取り外されたまたは選択されない位置に配設される。
【０１０１】
搭載コンピューティングデバイス
図４３を参照すると、調節可能なダンベル１０２は、搭載コンピューティングデバイス５０２を含んでもよい。搭載コンピューティングデバイス５０２は、一般的に情報を記録し、かつダンベルシステム１００のユーザーに出力を提供するように構成されてもよい。ある点において、コンピューティングデバイス５０２は、表示デバイス５０４を介してユーザーに視覚情報を出力する。場合によって、表示デバイス５０４は、ユーザーが情報を入力するメカニズムを追加で提供するタッチスクリーンであってもよい。図４３を参照すると、コンピューティングデバイス５０２は、調節可能なダンベル１０２が支持基部１０４内にある時、表示デバイス５０４が上方を向くように位置決めされてもよい。それ故に、調節可能なダンベル１０２が支持基部１０４内にある時、表示デバイス５０２は、上から調節可能なダンベル１０２を見下ろすユーザーの直接の視線内にある。
【０１０２】
図４３、図４４、図４８、図５１および図５５を参照すると、コンピューティングデバイス５０２は、ブリッジ１２６に装着されてもよい。コンピューティングデバイス５０２をダンベルの各ブリッジ１２６内に、またはハンドルアッセンブリの他の場所に装着することは可能であるが、ダンベル１０２は、概して１つのブリッジ１２６に装着された１つのコンピューティングデバイス５０２を有する。コンピューティングデバイス５０２は、コンピューティングデバイス５０２を損傷から保護するために、ブリッジ１２６のキャビティー内に位置決めされてもよい。ブリッジ１２６の上面５４０またはその一部は、表示デバイス５０４が目に見えるように透明であってもよい。あるいは、表示デバイス５０４は、ブリッジ１２６の上側の少なくとも一部を形成してもよいか、またはブリッジ１２６の上面の上に延びてもよい。図４３の平面図で、コンピューティングデバイス５０２の全体上向き面は、ブリッジ１２６の上面を通して見える。しかしながらブリッジ１２６は、必ずしもこの同じ可視性を提供しないことがある。場合によって、上面５４０は、表示デバイス５０４に隣接する透明領域５４４と、コンピューティングデバイス５０２の残りの部分に隣接する不透明領域５４２と有してもよい。このようにして、コンピューティングデバイス５０２の他の構成部品は、視界から隠されるが、表示デバイス５０４は、目に見える。
【０１０３】
場合によって、ダンベル１０２は、コンピューティングデバイス５０２の残りの部分から着脱可能な表示デバイス５０４を特徴とする。コンピューティングデバイス５０２は、表示デバイス５０４が、コンピューティングデバイス５０２の残りの部分に物理的に接続される時に表示デバイス５０４があるドックを有する回路基板５０１を含んでもよい。ドックは、ダンベルが使用される間、着脱可能な表示デバイス５０４を定位置に保持するロッキングメカニズムを含んでもよい。ドックの深さは、表示デバイス５０２がドック内に着座する時、表示デバイス５０４の上向き面がブリッジ１２６の上面５４０と同一平面であるように、表示デバイス５０２の厚さに対応してもよい。このようにして、表示デバイス５０４の上向き面は、ブリッジ１２６の上面５４０の一部を形成する。コンピューティングデバイス５０２および表示デバイス５０４は、表示デバイス５０４がドックから外される時、コンピューティングデバイス５０２が表示デバイス５０４を介して出力を提供し続けられるように無線接続で通信してもよい。表示デバイス５０４がドックにある時、コンピューティングデバイス５０２および表示デバイス５０２は、ドックを介して提供されてもよい無線接続および／または有線接続で通信してもよい。
【０１０４】
図４４および図４５は、搭載コンピューティングデバイス５０２ａの代替的な実施例を示す。搭載コンピューティングデバイス５０２ａは、調節可能なダンベル１０２の代替的な形態の一部であってもよい。搭載コンピューティングデバイス５０２ａは、搭載コンピューティングデバイス５０２ａの上面５４０の領域である透明領域５４４を通して目に見える表示デバイス５０４を含んでもよい。上面５４０は、下層の回路基板５０１を見えなくする領域である不透明領域５４２も含んでもよい。ボタン５０３は、搭載コンピューティングデバイス５０２ａ内に形成されたアパーチャー内に位置決めされてもよい。ボタン５０３は、表示デバイス５０４に近接して位置決めされてもよく、かつ上面５４０とほぼ同一平面である係合面を含んでもよい。ボタン５０３は、種々の機能を実行するために使用されてもよい。種々の実施例によれば、ボタン５０３は、電源ボタン、リセットボタン、ヘルプボタン等であってもよい。搭載コンピューティングデバイス５０２ａは、回路基板５０１の下側に配設されるバッテリーパック５０５または他の電源も含んでもよい。
【０１０５】
図４６は、コンピューティングデバイス５０２に含まれてもよい、種々の構成部品のブロック図である。コンピューティングデバイス５０２は、次の、すなわちプロセッサー５０８、メモリー５１０、入力／出力インターフェース５０７、センサーポート５１２、無線インターフェース５１４、および加速度計５１６の１つ以上を含んでもよい。プロセッサー５０８は、コンピューティングデバイス５０２の種々の操作を支持するように構成されてもよい。プロセッサーは、プロセッサー５０８によって実行可能であるデータおよび／またはコンピューター可読コードを記憶するために作動するメモリー５１０と通信してもよい。入力／出力インターフェース５０７は、一般的にユーザーへ、かつユーザーからデータを送受信するように構成される。一般的に、入力／出力インターフェース５０７は、ユーザーに知覚可能である出力を生成する種々の出力デバイスにデータを送信するように構成されてもよい。コンピューティングデバイス５０２と結合されてもよい種々の出力デバイスは、可視、可聴、触覚、嗅覚等である出力を生成してもよい。その上、入力／出力インターフェース５０７は、ユーザー入力を感知する種々の入力デバイスからデータを受信するように構成されてもよい。コンピューティングデバイス５０２と結合されてもよい種々の入力デバイスは、可視、可聴、触覚、嗅覚等であるセンサーデータを受信してもよい。例として、入力／出力インターフェース５０７は、図４４に示した表示デバイス５０４にデータを送信してもよい。表示デバイス５０４が、タッチスクリーン機能を含むならば、入力／出力インターフェース５０７は、これらの入力によって生成されたデータも受信してもよい。更なる例として、入力／出力インターフェース５０７は、スピーカー、ポケットベル、ブザー、音声発振器等のような、コンピューティングデバイス５０２と結合されてもよいオーディオデバイスに音声出力を送信できる。同様に、入力／出力インターフェース５０７は、マイクロフォン等を介して音声入力を受信してもよい。
【０１０６】
コンピューティングデバイス５０２は、ブルートゥーストランシーバーのような、無線インターフェース５１４も特徴としてもよい。以上で暗に示したように、ダンベルが、着脱可能な表示デバイス５０２を特徴とするならば、コンピューティングデバイス５０２は、表示デバイス５０４がドックから外される時に、コンピューティングデバイス５０２が表示デバイス５０４を介して出力を提供し続けられるように、無線インターフェース５１４を介して表示デバイス５０２と通信してもよい。コンピューティングデバイス５０４は、他の電子デバイスと通信するために、無線インターフェースを同様に使用してもよい。例えば、コンピューティングデバイスは、スマートフォン、電子タブレット、ラップトップまたはデスクトップコンピューター等へ、およびそれらからデータを通信してもよい。
【０１０７】
コンピューティングデバイス５０２は、一般的に加速度計５１６自体、または加速度計が固定して取り付けられる物体の速度変化に対応するように構成される、加速度計５１６も特徴としてもよい。加速度計５１６は、コンピューティングデバイス５０２の回路基板５０１に固定して取り付けられ、かつそれ故にダンベル１０２自体に固定して取り付けられる。したがって、加速度計５１６は、ダンベルの速度変化に対応する。コンピューティングデバイス５０２は、加速度計５１６によって生成された加速信号を介してダンベル１０２の使用を追跡および記録してもよい。具体的には、ユーザーが、ダンベル１０２を持ち上げ、かつ体操移動を介してダンベルを移動させる時、ダンベル１０２は、多数の加速を経験する。例えば、ダンベル１０２は、基部１０４からのダンベル１０２の初期移動による加速、体操移動中のダンベル１０２の速度および／または方向変化を経験してもよく、かつダンベルは、基部１０４上に再度設置される時に、静止するようになる。コンピューティングデバイス５０２は、ダンベル１０２の使用を追跡する操作の一部としてこれらの加速に対応する加速度計５１６からの信号を受信および記録してもよい。
【０１０８】
コンピューティングデバイス５０２は、ユーザーによって選択されたウェイトの量を示すセンサー信号を受信するように構成されたウェイトセンサーポート５１２も特徴としてもよい。ユーザーが、ハンドル１０６を回し、ウェイト１０８の所望の組み合わせを選択する時、この行為は、ユーザーの選択を感知するように構成された１つ以上のセンサーを作動させてもよい。更に具体的には、センサーは、ハンドルアッセンブリ１１４の角変位に対応するように構成されてもよい。これらのセンサー信号を受信することによって、コンピューティングデバイス５０２は、調節可能なダンベル１０２のウェイトの量を決定してもよい。このようにして、コンピューティングデバイス５０２は、ユーザーが、ユーザーの練習中に持ち上げるウェイトの量を追跡してもよい。コンピューティングデバイス５０２は、コンピューティングデバイスによって実行される、プログラムされた訓練ルーティンの一部として使用されるウェイトを追跡してもよい。具体的には、ユーザーは、訓練プログラムをコンピューティングデバイス５０２にダウンロードしてもよく、コンピューティングデバイス５０２は次に、練習を通してユーザーを案内する種々のプロンプトまたは情報を出力する。訓練プログラムの一部として、コンピューティングデバイス５０２は、プログラム仕様の遵守を追跡する、または時間の経過に伴う進歩を追跡するために使用される情報を記録するように、ルーティン中に使用されるウェイトを追跡してもよい。
【０１０９】
図４６および図４７を参照すると、コンピューティングデバイス５０２は、ユーザーのモバイルデバイス５１８と通信してもよい。実施例によっては、コンピューティングデバイス５０２は、ダンベルの使用に関係するデータをユーザーのモバイルデバイス５１８に伝送してもよい。コンピューティングデバイス５０２は、記録された練習情報、使用されたウェイト量、ある種の訓練プログラムの遵守等のようなデータを伝送してもよい。ユーザーは、ユーザーのモバイルデバイス５１８を介してコンピューティングデバイス５０２にデータを伝送してもよい。例えば、ユーザーは、モバイルデバイス５１８から送信される無線通信を介してコンピューティングデバイス５０２にある種の作業プログラムをダウンロードしてもよい。
【０１１０】
ウェイトセンサー
調節可能なダンベル１０２は、ハンドルアッセンブリ１１４、またはハンドルアッセンブリ１１４またはアドオンウェイトと結合された選択部材が、係合されるか、または係合されないかを示すアドオンウェイト属性を検出するように構成された１つ以上のセンサーを含んでもよい。例えば、調節可能なダンベル１０２は、ハンドル１０６の回転位置、またはハンドルによって回転してもよい、または回転しなくてもよいディスクのようなインジケーター部材の回転位置を示すある種のハンドルアッセンブリ１１４属性を検出するように構成された１つ以上のセンサーを含んでもよい。調節可能なダンベル１０２は、選択部材の直線位置を示す属性を検出するセンサーと関連して与えられる直線移動セレクターも含んでもよい。かかる直線移動セレクターの一例は、アドオンウェイトと結合される選択部材の直線位置を検出するセンサーである。
【０１１１】
１つ以上のセンサーは、コンピューティングデバイス５０２にこの位置情報を通信または伝送するように更に構成されてもよい。ハンドル１０６が、特定の回転位置に回転される時、ウェイト１０８のある種の組み合わせが、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるので、コンピューティングデバイス５０２は、１つ以上のセンサーによって検出された回転位置情報を使用して、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されたウェイトの量を計算または他の方法で決定してもよい。このようにして、１つ以上のセンサーおよびコンピューティングデバイス５０２は、ユーザーがハンドルアッセンブリ１１４を構成し、保持するようにしたウェイトの量を検出することに適したセンシングメカニズムを一緒に形成してもよい。
【０１１２】
調節可能なダンベル１０２は、ハンドルアッセンブリ１１４のハンドル１０６の回転位置を示す種々のタイプのハンドルアッセンブリ１１４属性を組み込んでもよい。実装によっては、ハンドル１０６によって回転するハンドルアッセンブリ１１４の（インジケーターディスクとも称される）ディスクのような、インジケーター部材は、一意的な２進数によって複数のディスクセクターの各々をエンコードする回転位置エンコーディングフィーチャーを含んでもよい。ここで、各ディスクセクターは、ハンドル１０６の特定の回転位置、およびそれ故にハンドルアッセンブリ１１６に保持された特定のウェイト１０８の組み合わせに対応してもよい。回転位置エンコーディングフィーチャーは、第１のバイナリーディジットまたは第２のバイナリーディジットによって複数のセクターサブディビジョンの各々をエンコードすることによって、一意的な２進数により各ディスクセクターをエンコードしてもよい。セクターサブディビジョンエンコーディングの各々を感知するために、ハンドルアッセンブリ１１４は、複数のセンサーを、各セクターサブディビジョンに１つずつ含んでもよい。種々の調節可能なダンベル１０２の実装が、以下に論じられ、一意的な２進数により複数のディスクセクターの各々をエンコードする、回転位置エンコーディングフィーチャーを含むものから始まる。下記実施例は、単一のインジケーター部材（下記実施例における「ディスク」）を参照して記載されるが、１つを超えるインジケーター部材が、記載されたウェイトセンサーの実施例によって使用するために実装されてもよい。更に、インジケーター部材は、円形状を有してもよいか、または幾何学的もしくは非幾何学的形状を有してもよい。
【０１１３】
光学インタラプトセンサーによってウェイト量を感知する
図４８は、図４３に示す調節可能なダンベル１０２の側面図である。図４８および図４９に示すように、調節可能なダンベル１０２は、センサー基板６０４を含んでもよい。センサー基板６０４は、コンピューティングデバイス５０２に位置情報を提供するように構成されてもよく、コンピューターデバイス５０２は次に、その位置情報を使用して、調節可能なダンベル１０２のハンドルアッセンブリ１１４に保持されたウェイト量を決定する。センサー基板６０４は、回転位置エンコーディングフィーチャーを含むように修正される例えばセパレーターディスク６２１の回転位置を感知してもよい。修正されたセパレーターディスク６２１は、本明細書において例として、かつ限定としてでなく論じられる。他の実施態様によれば、１つ以上のセレクターディスク１２２のような、他のディスクは、回転位置エンコーディングフィーチャーを含むように修正されてもよい。
【０１１４】
一旦センサー基板６０４が、修正されたセパレーターディスク６２１の回転位置を感知すると、センサー基板６０４は次に、この位置情報をコンピューティングデバイス５０２に出力してもよい。セパレーターディスク６２１がインデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２と回転連動されるので、セパレーターディスク６２１の回転位置は、ハンドルアッセンブリ１１４に保持された特定のウェイト量に相当する。コンピューティングデバイス５０２は、セパレーターディスク６２１の回転位置を特定のウェイト量と相関させるルックアップテーブルまたは他のデータ構造によってプログラムされてもよい。コンピューティングデバイス５０２は、このルックアップテーブルに対して回路基板６０４から受信される回転位置情報を参照することによってハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト量を決定してもよい。あるいは、コンピューティングデバイス５０２は、センサーデータ値と特定のウェイト量との間の数学的関係を特定する方程式を使用することによって、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト量を計算してもよい。
【０１１５】
それ故に、一般的にセパレーターディスク６２１または他のディスクは、ディスクが、いずれかのタイプのバイナリーセンサーによって作業することを可能にする回転位置エンコーディングによって修正されてもよい。バイナリーセンサーは、「オン」または「オフ」状態を登録し、かつこれらの状態は、２進法の「０」または「１」と解釈できる。特定の実装において使用されるバイナリーセンサーの数は、概してダンベルに保持できるウェイト組み合わせ数に十分な一意的な２進数を可能にするように選択される。コードの一意的な組み合わせは、所定の初期位置に対するハンドル１０６の回転配向に関する情報を提供し、それ故にハンドルに保持されたウェイト数が、ルックアップテーブル、方程式等を介して推論できるようになる。
【０１１６】
図５０は、特定の回転位置エンコーディングを含むように修正されたセパレーターディスク６２１の側面図である。セパレーターディスク６２１は、セパレーターディスク６２１の回転位置をエンコードする２つ以上のタブ６０８を含めることによって図１１に示すセパレーターディスク１２１の回転位置から修正される。タブ６０８は、セパレーターディスク６２１の周囲部６１２の周りに配置され、かつ周囲部６１２から軸線方向外側に延びる。タブ６０８は、セパレーターディスク６２１の残りの部分とほぼ同じまたは小さい幅を有する。セパレーターディスク６２１は、１６の同じ大きさのセクター６１６を有するとみなされ得る。タブ６０８は、１６のディスクセクター６１６の各々に一意的なパターンを有することによって、セパレーターディスク６２１の回転位置をエンコードする。センサー基板６０４は、タブ６０８のいずれのパターンが図５０に示す１２時の位置６２０に存在するか感知するように配置される。各ディスクセクター６１６が、タブ６０８の一意的なパターンを有するので、センサー基板６０４は、タブ６０８のいずれのパターンが、１２時の位置６２０に存在するか感知することによって１６のセクター６１６のいずれが１２時６２０の位置に存在するかを検出する。それ故に、タブ６０８は、センサー基板６０４によって感知され得る１６の離散的な回転位置をエンコードする。
【０１１７】
一意的なタブ６０８のパターンが、各セクター６１６を、ここでサブセクター６２４と称される４つの同じ大きさのセクターサブディビジョンに分割することによって各セクター６１６に形成される。各サブセクター６２４は、タブ６０８またはタブ６０８部分を含むか、または含まない。このようにして、サブセクター６２４は、タブ６０８の存在が一方のシンボルに対応し、かつタブ６０８の不存在が他方のシンボルに対応するバイナリーシンボルシステムとして組織される。２進数とみなされるので、タブ６０８の存在は「１」に対応してもよく、かつタブ６０８の不存在は「０」に対応してもよい。４つのサブセクター６２４により、２4または１６の可能な２進数がある。全部で１６のセクター６１６があるので、エンコーディングは、各セクター６１６が一意的な２進数を割り当てられる場合に定義されてもよい。図５０に示されるセパレーターディスク６２１の例において、１２時６２０の位置のセクター６１６は、２進数００００を割り当てられる。時計回りに移動して、セクター６１６は、２進数０００１、００１０、０１１０、００１１等を割り当てられる。図５０のエンコーディングは、例として、かつ限定としてでなく示される。代替的なエンコーディングが、実装に応じて使用されてもよい。
【０１１８】
実装によっては、セパレーターディスク６１２または他のディスクは、１６を超える、または１６未満のセクターに分割され得る。例えば、セパレーターディスク６１２または他のディスクは、３つのサブセクターを有する８のセクターに分割され得る。あるいは、セパレーターディスク６１２または他のディスクは、４つのサブセクターを有し、いくつかのバイナリーコードが利用されない（例えば、１６の可能なコードの内６が、使用されない状態に留まる）、１０のセクターに分割され得る。セクターの数は、一般的にダンベルに取り付けられ得るウェイト組み合わせの数に対応する。それ故に、セクターサブディビジョンまたはサブセクターの数は、セクター／ウェイト組み合わせの数に必要なバイナリーコードの最小数に対応してもよい（例えば、３〜４のセクターに対して２つのサブセクター、５〜８のセクターに対して３つのサブセクター、９〜１６のセクターに対して４つのサブセクター、等）。その上、サブディビジョンは、センサーを垂直に整列することによって径方向線に沿って作り出され得る。ここで、セパレーターディスク６１２または他のディスクは、例えばハンドル１０６または他の回転可能な部材の角度位置を決定するために、バイナリーパターンでディスクの径方向線に沿って形成された十分に大きな孔を与えられてもよい。
【０１１９】
図４９は、図５０の修正されたセパレーターディスク６２１と組み合わせて使用されてもよいセンサー基板６０４の例の拡大図である。センサー基板６０４は、各々がトランスミッター６３２と、対向するレシーバー６３６とを有する、複数の光学インタラプトタイプセンサー６２８を含んでもよい。センサー６２８は、図５０に示す１２時の位置６２０に存在するタブ６０８のパターンを感知するように配置される。センサー基板６０４に配設されたセンサー６２８の数は、個別のディスクセクター６１６内のサブセクター６２４の数に対応する。それ故に、セパレーターディスク６２１の例に関して、センサー基板６０４は、４つのセンサー６２８を含む。各センサー６２８は、特定のサブセクター６２４と結合され、かつその特定のサブセクター６２４と関連して、センサー６２８は、タブ６０８の存在または不存在を検出するように配置される。
【０１２０】
センサー６２８は、トランスミッター６３２から対向するレシーバー６３６に向けて光線を放出することによってタブ６０８の存在または不存在を検出する。光線は、可視光または赤外線のような非可視光を含んでもよい。例として、４つのセンサー６２８に対応する４つの光線６４０が、図５０の断面図に示される。多数または少数のセンサーが、特定の実装において、可能なウェイト組み合わせの数に応じて使用されてもよい。光線６４０の経路が、タブ６０８によって遮られるならば、対応するセンサー６２８は、光線６４０がレシーバー６３６に到達しないので、タブ６０８の存在を登録する。光線６４０の経路が、タブ６０８によって遮られないならば、対応するセンサー６２８は、光線がレシーバー６３６に到達するので、タブ６０８の不存在を登録する。図５０に示した実装において、センサー６２８は、光線が、タブのパターンでギャップ間を通過する時、タブ６０８の不存在を登録する。センサー対光線公害を防止するために、他の実装は、タブ６０８よりもむしろ孔を使用して回転位置情報をエンコードしてもよい。ここでは、センサー６２８は、光線が孔を通過する時に不存在を登録してもよい。
【０１２１】
１６のセクター６１６は、各セクター６１６が、ハンドルアッセンブリ１１４に保持できる１６の可能なウェイト１０８の組み合わせの１つに対応するように配置される。具体的には、セクター６１６は、戻り止め１４０がそれぞれのインジケーターフィーチャー１５６を係合し、ウェイト１０８の所望の組み合わせがハンドルアッセンブリ１１４と適切に係合されることを示す時、単一のディスクセクター６１６が、図５０に示す１２時の位置６２０にあるように配置される。それ故に、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト１０８の特定のパターンは、１６のディスクセクター６１６のいずれが１２時の位置６２０にあるか検出することによって決定され得る。前述のように、１２時の位置６２０にある特定のディスクセクター６１６は、タブ６０８によってエンコードされる位置情報によって決定され得る。ここでは、センサー基板６０４は、各サブセクター６２４に関するタブの存在または不存在を感知し、かつこのエンコードされた位置情報をコンピューティングデバイス５０２に伝送する。コンピューティングデバイス５０２は次に、エンコードされた情報を記憶されたルックアップテーブルまたは他のデータ構造に対して比較することによって、ハンドルアッセンブリに保持されたウェイト量を決定する。以下は、図５０のエンコーディング及び図４３に示す調節可能なダンベル１０２に基づくルックアップテーブルの例である。
【０１２２】
【表１】
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表(1)
【０１２３】
ルックアップテーブルに代わるものとして、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されたウェイト量は、実装によっては１つ以上の方程式を使用して計算されてもよい。例えば、個別のウェイトに関する既知のウェイト量を使用して（すなわち１番ウェイトは、５ポンドの重さがあり、２番ウェイトは、１０ポンドの重さがある等）、個別のセンサーによって感知された２進数（１またはゼロ）を取り、かつこの２進数に、個別のセンサーと関連した重量を乗じる方程式が、使用されてもよい。この乗算は、各々の感知された値およびウェイト量対に関して繰り返されてもよく、かつ次に合計は、ハンドルアッセンブリ１１４の固定重量と共に一緒に加えられ、総重量に達する。
【０１２４】
メカニカルセンサーによってウェイト量を感知する
図５１は、追加の調節可能なダンベル１０２の実装の側面図である。前述のように調節可能なダンベル１０２は、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト量を決定するコンピューティングデバイス５０２に位置情報を提供するように構成されたセンサー基板７０４を含んでもよい。具体的には、センサー基板７０４は、回転位置エンコーディングを含むように修正される例えばセパレーターディスク７２１の回転位置を感知する。セパレーターディスク７２１は、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２と回転連動される。それ故に、セパレーターディスク７２１の回転位置は、ハンドルアッセンブリ１１４に保持された特定のウェイト量に相当する。したがって、コンピューティングデバイス５０２は、このルックアップテーブルに対して回路基板７０４から受信される回転位置情報を参照することによって、またはこの情報を適切な方程式に入力することによって、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されたウェイト量を決定してもよい。
【０１２５】
図５３は、特定の回転位置エンコーディングを含むように修正されたセパレーターディスク７２１の側面図である。セパレーターディスク７２１は、セパレーターディスク７０８の回転位置をエンコードする溝７０８のような複数の表面フィーチャーを含めることによって図１１に示すセパレーターディスク１２１の回転位置から修正される。溝７０８は、例として、かつ限定としてでなく表面フィーチャーとして記載される。代替的な表面フィーチャーは、突起、トラック、マウンド、隆起部、窪み等を含む。溝７０８は、セパレーターディスク７２１の内面の凹部として配置される。セパレーターディスク７２１は、１６の同じ大きさのセクター７１６を有するとみなされ得る。溝７０８は、１６のディスクセクター７１６の各々に一意的なパターンを有することによって、セパレーターディスク７２１の回転位置をエンコードする。センサー基板７０４は、溝７０８のいずれのパターンが図５３に示す１２時の位置７２０に存在するか感知するように配置される。各ディスクセクター７１６が、溝７０８の一意的なパターンを有するので、センサー基板７０４は、溝７０８のいずれのパターンが、１２時の位置７２０に存在するか感知することによって１６のセクター７１６のいずれが１２時７２０の位置に存在するかを検出する。それ故に、溝７０８は、センサー基板７０４によって感知され得る１６の離散的な修正位置をエンコードする。
【０１２６】
一意的な溝７０８のパターンが、セパレーターディスク７２１の内面に、ここで同心トラック７２４と称される４つのセクターサブディビジョンに沿って溝７０８を配置することによって各セクター７１６に形成される。各トラック７２４に沿って、溝７０８が存在するか、または存在しない。このようにして、トラック７２４は、溝７０８の存在が一方のシンボルに対応し、かつ溝７０８の不存在が他方のシンボルに対応するバイナリーシンボルシステムとして組織される。２進数とみなされるので、溝７０８の存在は「０」に対応してもよく、かつ溝７０８の不存在は「１」に対応してもよい。４つの溝７０８により、２4または１６の可能な２進数がある。全部で１６のセクター７１６があるので、エンコーディングは、各セクター７１６が一意的な２進数を割り当てられる場合に定義されてもよい。図５３に示されるセパレーターディスク７２１の例において、１２時７２０の位置のセクター７１６は、２進数００００を割り当てられる。時計回りに移動して、セクター７１６は、２進数０００１、００１０、０１１０、００１１等を割り当てられる。図５３のエンコーディングは、例として、かつ限定としてでなく示される。代替的なエンコーディングが、実装に応じて使用されてもよい。前述のように、他の実装は、代替的な数のセクター、セクターサブディビジョン等を含んでもよい。
【０１２７】
図５２は、図５３の修正されたセパレーターディスク７２１と組み合わせて使用されてもよいセンサー基板７０４の例の拡大図である。センサー基板７０４は、各々が基部７３４と、可動先端部７３８とを有する、複数のメカニカルスイッチタイプセンサー７２８を含んでもよい。センサー７２８は、図５３に示す１２時の位置７２０に存在する溝７０８のパターンを感知するように配置される。センサー基板７０４に配設されたセンサー７２８の数は、セパレーターディスク７２１の内面のトラック７２４の数に相当する。それ故に、セパレーターディスク７２１の例に関して、センサー基板７０４は、４つのセンサー７２８を含む。各センサー７２８は、特定のトラック７２４と結合され、かつその特定のトラック７２４と関連して、センサー７２８は、溝７０８の存在または不存在を検出するように配置される。
【０１２８】
センサー７２８は、センサー７２８の可動先端部７３８の動作によって溝７０８の存在または不存在を検出する。センサー７２８は、基部７３４から外側のように、先端７３８を非作動位置に推し進めるばねまたは他の付勢メカニズムを含んでもよい。機械力は先端部７３８に加えることができ、先端部７３８が、基部７３４に部分的または完全に引き込まれるような、作動位置に移動するようにする。センサー７２７は、先端部７３８が非作動位置にある時に開放し、かつ先端部７３８が作動位置にある時に閉鎖する電気スイッチを形成する金属または他の導電性接点も含んでもよい。回路基板７０４は、４つのセンサー７２８の可動先端部７３８が、図５３に示す４つの接触点７４０で、トラック７２４をセパレーターディスク７２１の内面に係合させるように配置されてもよい。回路基板７０４は、トラック７２４が接触点７４０に溝７０８を含むならば、溝７０８の深さにより、対応する先端部７３８が、付勢メカニズムの作用で非作動位置に移動できるようにセパレーターディスク７２１から距離を置いて配設される。同様に、トラック７２４が、接触点７４０に溝７０８を含まないならば、セパレーターディスク７２１の内面は、付勢メカニズムの作用に反して可動先端部７３８を作動位置に維持するように作動する。
【０１２９】
１６のセクター７１６は、各セクター７１６が、ハンドルアッセンブリ１１４に保持できる１６の可能なウェイト１０８の組み合わせの１つに対応するように配置される。具体的には、セクター７１６は、戻り止め１４０がインジケーターフィーチャー１５６を係合し、ウェイト１０８をハンドルアッセンブリ１１４と完全に係合させる時、唯一のディスクセクター７１６が、図５３に示す１２時の位置６２０にあるように配置される。ウェイト１０８がハンドルアッセンブリ１１４と完全に係合される時、ウェイト１０８の特定のパターンは、ハンドルアッセンブリ１１４に保持される。それ故に、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト１０８の特定のパターンは、１６のディスクセクター７１６のいずれが１２時の位置７２０にあるか検出することによって決定され得る。前述のように、１２時の位置７２０にある特定のディスクセクター７１６は、溝７０８によってエンコードされる位置情報によって決定され得る。ここでは、センサー基板７０４は、各トラック６２４に関する溝７０８の存在または不存在を感知し、かつこのエンコードされた位置情報をコンピューティングデバイス５０２に伝送する。コンピューティングデバイス５０２は次に、エンコードされた情報を記憶されたルックアップテーブルまたは他のデータ構造に対して比較することによって、ハンドルアッセンブリに保持されたウェイト量を決定する。表１に与えられたルックアップテーブルの例が、図５３のエンコーディングに関連して使用されてもよい。あるいは、コンピューティングデバイス５０２は、センサーデータ値と特定のウェイト量との間の数学的関係を特定する方程式を使用することによって、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト量を計算してもよい。
【０１３０】
図５４Ａから図５４Ｃは、メカニカルセンサー７２８の代替的な実施例の側面図である。示すように、センサー７２８は、可動先端部７３８に加えられる機械力によって個別に閉鎖されてもよい２つの電気スイッチ７４２ａ〜ｂを含んでもよい。可動先端部７３８によって閉鎖される特定のスイッチ７４２ａ〜ｂは、力が可動先端部７３８に加えられる方向によって決まる。図５４Ａは、力が加えられない時の可動先端部７３８の配向を示す。ここで、先端部７３８は、バイアスメカニズムの作用によって非作動位置に維持される。２つの電気スイッチ７４２ａ〜ｂのいずれも閉鎖される。図５４Ｂは、力７４６が右から加えられる時の可動先端部７３８の配向を示す。ここで先端部７３８は、左スイッチ７４２ａを閉鎖するが、右スイッチ７４２ｂを影響を受けない状態にする。図５４Ｃは、力７５０が左から加えられる時の可動先端部７３８の配向を示す。ここで先端部７３８は、右スイッチ７４２ｂを閉鎖するが、左スイッチ７４２ａを影響を受けない状態にする。２つの電気スイッチ７４２ａ〜ｂのいずれが閉鎖されるかに基づき、センサー基板７０４は、いずれの方向にユーザーがハンドルアッセンブリ１１４を回転させているか、決定することが可能であってもよい。コンピューティングデバイス５０２は、ユーザーがハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト量を増加しているか、または減少させているかを決定するような、種々の目的でこの情報を使用してもよい。
溝は、以上において回転位置エンコーディングに関連して、例として、かつ限定としてでなく論じられる。他の実装において、他のメカニズムが位置情報をエンコードするために使用されてもよい。例えば実装によっては、位置情報をエンコードするために突起が使用されてもよい。この実装において、回転ディスクの表面に配設された突起、または他のハンドル構成部品によって交互に切り替えられるレバーを組み込んでいるメカニカルセンサーが、使用されてもよい。
【０１３１】
反射式光学センサーによってウェイト量を感知する
図５５は、調節可能なダンベル１０２の実装の側面図である。前述のように調節可能なダンベル１０２は、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト量を決定するコンピューティングデバイス５０２に位置情報を提供するように構成されたセンサー基板８０４を含んでもよい。具体的には、センサー基板８０４は、回転位置エンコーディングを含むように修正された例えばセパレーターディスク７２１の回転位置と、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２の回転位置とを感知する。ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト１０８の特定の組み合わせが、ディスク８２１、１２０、１２２の特定の角度位置に対応するので、コンピューティングデバイス５０２は、センサー基板８０４から受信される位置情報を使用して、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されたウェイト量を決定できる。したがって、コンピューティングデバイス５０２は、このルックアップテーブルに対して回路基板７０４から受信される回転位置情報を参照することによって、またはこの情報を適切な方程式に入力することによって、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されたウェイト量を決定してもよい。
【０１３２】
図５７Ａは、一部回転位置エンコーディングを含むように修正されたセパレーターディスク８２１の側面図である。セパレーターディスク８２１は、セパレーターディスク９０８の回転位置を部分的にエンコードする複数のカットアウト８０８を含めることによって図１１に示すセパレーターディスク１２１の回転位置から修正される。カットアウト８０８は、セパレーターディスク８２１が、ある種の角度位置で減少した半径Ｒ１を有し、半径Ｒ１が、セパレーターディスク８２１の残りの部分の半径Ｒ２よりも小さいように配置される。Ｒ１よりも大きいが、Ｒ２以下である径方向距離を置いて配設されたセパレーターディスク８２１の部分を含む、外部同心円状リング８１２ａが、セパレーターディスク８２１上に画定され得る。同心円状リング８１２ａ内で、セパレーターディスク８２１を形成する材料は、カットアウト８０８を有する角度位置で欠けている。同様に、セパレーターディスク８２１を形成する材料は、カットアウト８０８を有さない角度位置で存在する。図５７Ｂから図５７Ｅに示すように、セパレーターディスク８２１の同心円状リング８１２ａに類似した同心円状リングが、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２に関して画定できる。
【０１３３】
図５７Ｂは、図１０に示したインデキシングディスク１２０の断面図である。図５７Ｂの断面は、ウェイト選択フィーチャー１５７と交差するように、インデキシングディスク１２０の外面からセットオフされる。Ｒ１よりも大きいが、Ｒ２以下である径方向距離を置いて配設されたセパレーターディスク８２１の部分を含み、Ｒ１およびＲ２が図５７Ａに関連して定義される外部同心円状リング８１２ｂが、セパレーターディスク８２１に関して画定され得る。同心円状リング８１２ｂ内で、インデキシングディスク１２０を形成する材料は、ウェイト選択フィーチャー１５７が欠ける角度位置で欠けている。同様に、インデキシングディスク１２０を形成する材料は、ウェイト選択フィーチャー１５７が存在する角度位置で存在する。
【０１３４】
図５７Ｃは、図１３に示した第１のセレクターディスク１２０ａの断面図である。図５７Ｃの断面は、ウェイト選択フィーチャー１８６と交差するように、セレクターディスク１２０ａの内面からセットオフされる。Ｒ１よりも大きいが、Ｒ２以下である径方向距離を置いて配設されたセレクターディスク１２０ａの部分を含み、Ｒ１およびＲ２が図５７Ａに関連して定義される第１の外部同心円状リング８１２ｃが、セレクターディスク１２０ａに関して画定され得る。同心円状リング８１２ｃ内で、セレクターディスク１２０ａを形成する材料は、ウェイト選択フィーチャー１８６が欠ける角度位置で欠けている。同様に、セレクターディスク１２０ａを形成する材料は、ウェイト選択フィーチャー１８６が存在する角度位置で存在する。
【０１３５】
図５７Ｄは、図１４に示した第１のセレクターディスク１２０ａの断面図である。図５７Ｄの断面は、ウェイト選択フィーチャー１９０と交差するように、セレクターディスク１２０ａの外面からセットオフされる。Ｒ１よりも大きいが、Ｒ２以下である径方向距離を置いて配設されたセレクターディスク１２０ａの部分を含み、Ｒ１およびＲ２が図５７Ａに関連して定義される第２の外部同心円状リング８１２ｄが、セレクターディスク１２０ａに関して画定され得る。同心円状リング８１２ｄ内で、セレクターディスク１２０ａを形成する材料は、ウェイト選択フィーチャー１９０が欠ける角度位置で欠けている。同様に、セレクターディスク１２０ａを形成する材料は、ウェイト選択フィーチャー１９０が存在する角度位置で存在する。
【０１３６】
図５７Ｅは、図１６に示した第２のセレクターディスク１２０ｂの断面図である。図５７Ｄの断面は、ウェイト選択フィーチャー２０８と交差するように、セレクターディスク１２０ｂの外面からセットオフされる。Ｒ１よりも大きいが、Ｒ２以下である径方向距離を置いて配設されたセレクターディスク１２０ｂの部分を含み、Ｒ１およびＲ２が図５７Ａに関連して定義される外部同心円状リング８１２ｅが、セレクターディスク１２０ｂに関して画定され得る。同心円状リング８１２ｅ内で、セレクターディスク１２０ｂを形成する材料は、ウェイト選択フィーチャー２０８が欠ける角度位置で欠けている。同様に、セレクターディスク１２０ａを形成する材料は、ウェイト選択フィーチャー２０８が存在する角度位置で存在する。
【０１３７】
同心円状リング８１２ａ〜ｅは、各々が１６の同じ大きさのセクター８１６を有するとみなされ得る。同心円状リング８１２ａ〜ｅは、全同心円状リング８１２ａ〜ｅにわたってグループ分けされる隣接ディスクセクター７１６を使用して、各回転位置に関して一意的なパターンを形成することによって、ディスク８２１、１２０、１２２の回転位置をエンコードする。センサー基板８０４は、図５７Ａから図５Ｅに示す１２時の位置８２０に存在するリングパターンを感知するように配置される。各グループの隣接ディスクセクター８１６は、一意的なパターンを形成するので、センサー基板８０４は、リング８１２ａ〜ｅのいずれのパターンが、１２時の位置８２０に存在するか感知することによって１６グループの隣接セクター８１６のいずれが１２時８２０の位置に存在するかを検出する。それ故に、リング８１２ａ〜ｅは、センサー基板８０４によって感知され得る１６の離散的な回転位置をエンコードする。
【０１３８】
前述のように、一意的なリング８１２ａ〜ｅパターンが、隣接ディスクセクター８１６の各グループに関して形成される。このようにして、リング８１２ａ〜ｅは、リング８１２ａ〜ｅ内の材料の存在が一方のシンボルに対応し、かつリング８１２ａ〜ｅ内の材料の不存在が他方のシンボルに対応するバイナリーシンボルシステムを形成する。２進数とみなされるので、リング８１２ａ〜ｅ内の材料の不存在は「０」に対応してもよく、かつリング８１２ａ〜ｅ内の材料の存在は「１」に対応してもよい。５つのリング８１２ａ〜ｅにより、２5または３２の可能な２進数がある。全部で１６グループの隣接ディスクセクター８１６があるので、リング８１２ａ〜ｅは、隣接ディスクセクター８１６の各グループが、一意的な２進数に対応する場合にエンコーディングを定義してもよい。しかしながら、３２は、１６よりも大きいので、システムにおける全ての２進数が、隣接ディスクセクター８１６のグループに対応しない。
【０１３９】
図５６は、センサー基板８０４の例の拡大図である。センサー基板８０４は、複数の光学反射式タイプセンサー８２８ａ〜ｅを含んでもよい。センサー８２８ａ〜ｅは、図５７Ａから図５Ｅに示す１２時の位置８２０に存在するリング８１２ａ〜ｅのパターンを感知するように配置される。センサー基板８０４に配設されたセンサー８２８の数は、ディスク８２１、１２０、１２２によって定義されるリング８１２ａ〜ｅの数に相当する。それ故に、図５７Ａから図５Ｅに示すリングに関して、センサー基板８０４は、５つのセンサー８２８ａ〜ｅを含む。各センサー８２８ａ〜ｅは、特定のリング８１２ａ〜ｅと結合され、かつその特定のリング８２８ａ〜ｅと関連して、センサー８２８ａ〜ｅは、リング８１２ａ〜ｅ内で材料の存在または不存在を検出するように配置される。
【０１４０】
センサー８２８は、リング８２８ａ〜ｅに向けて光線を放出することによって、リング８２８ａ〜ｅ内で材料の存在または不存在を検出する。リング８２８ａ〜ｅ内に、かつそれ故に光線の経路内に材料があるならば、対応するセンサー８２８は、センサー８２８のトランスミッター部分によって伝送される光線が、反射して戻され、かつセンサー２８２のレシーバー部分によって受信されるので、材料の存在を登録する。リング８２８ａ〜ｅ内に、かつそれ故に光線の経路内に材料がないならば、対応するセンサー８２８は、光線が、センサー２８２に反射して戻されないので、材料の不存在を登録する。
【０１４１】
１６グループの付加セクター８１６は、各グループの付加セクター８１６が、ハンドルアッセンブリ１１４に保持できる１６の可能なウェイト１０８の組み合わせの１つに対応するように配置される。具体的には、付加セクター８１６のグループは、戻り止め１４０がインジケーターフィーチャー１５６を係合し、ウェイト１０８をハンドルアッセンブリ１１４と完全に係合させる時、唯一のグループの付加セクター８１６が、図５７Ａから図５Ｅに示す１２時の位置８２０にあるように配置される。ウェイト１０８がハンドルアッセンブリ１１４と完全に係合される時、ウェイト１０８の特定のパターンは、ハンドルアッセンブリ１１４に保持される。それ故に、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト１０８の特定のパターンは、付加セクター８１６のグループのいずれが１２時の位置８２０にあるか検出することによって決定され得る。前述のように、１２時の位置８２０にある特定のグループの付加セクター８１６は、リング８２８ａ〜ｅによってエンコードされる位置情報によって決定され得る。ここでは、センサー基板８０４は、リング８２８ａ〜ｅ内の材料の存在または不存在を感知し、かつこのエンコードされた位置情報をコンピューティングデバイス５０２に伝送する。コンピューティングデバイス５０２は次に、エンコードされた情報を記憶されたルックアップテーブルまたは他のデータ構造に対して比較することによって、ハンドルアッセンブリに保持されたウェイト量を決定する。あるいは、コンピューティングデバイス５０２は、センサーデータ値と特定のウェイト量との間の数学的関係を特定する方程式を使用することによって、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト量を計算してもよい。
【０１４２】
加速度計によってウェイト量を感知する
図５８を参照すると、代替的な実施例において、コンピューティングデバイス５０２は、加速度計によってなされた加速測定に基づいて、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるウェイト量を決定してもよい。図５８は、修正されたセパレーターディスク９２１の側面図である。セパレーターディスク６２１は、加速度計９０４を含めることによって図１１に示すセパレーターディスク１２１のウェイト量から修正される。加速度計９０４は、加速を感知し、かつ加速データをコンピューティングデバイス５０２に送信するように構成されてもよい。コンピューティングデバイス５０２は、次にこのデータを使用して、ハンドルの回転位置を示す角度変化を決定してもよい。ここで、（加速度計９０４によって測定される加速度の形である）重力は、加速度計９０４の種々の軸で測定され、重力に対するディスク９２１の配向を決定する。回転位置を示す重力に対する角度変化は、重力が加速度計９０４に作用する方向から、コンピューティングデバイス５０２によって計算される。セパレーターディスク８２１が、インデキシングディスク１２０およびセレクターディスク１２２と回転連動されるので、セパレーターディスク８２１の回転位置は、ハンドルアッセンブリ１１４に保持される特定のウェイト量に対応する。それ故に、加速度を感知し、かつ修正されたセパレーターディスク８２１の重力ベクトルの角度変化を計算することによって、加速度計９０４およびコンピューティングデバイス５０２は、コンピューティングデバイス５０２がハンドルの角変位量およびそれ故に回転位置を決定するために使用できるデータを導ける。既知のハンドルの回転位置によって、コンピューティングデバイス５０２は、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されたウェイト量を決定できる。加速度計を介した位置感知は、移動を検出した感知メカニズムの例である。他の実装において、ジャイロスコープおよび磁力計のような他のセンサーが、使用されてもよい。
【０１４３】
代替的なウェイトセンサーの実装
実装によっては、調節可能なダンベルは、実質的に連続した範囲の可能な値を有する感知可能なパラメータを検出することによって、ディスク等のようなインジケーター部材の回転位置を検出するように構成された少なくとも１つのセンサーを含む。次に標本値が、センサーからコンピューティングデバイスに移行され、コンピューティングデバイスは、連続した範囲の２つ以上のサブレンジのいずれにおいて感知されるパラメータが検出されるかを決定することによって、複数のウェイトのいずれがハンドルアッセンブリに固定して接続されるかを決定する。以下に記載するように、連続した範囲の感知可能な値は、機械的結合の変位、インジケーター部材またはディスクに配置された材料のキャパシタンスまたはインダクタンス、磁界の方向等であってもよい。
【０１４４】
図５９Ａおよび図５９Ｂを参照すると、調節可能なダンベルシステムは、変動する表面形状またはプロファイルを持つ周囲部１００８を有するディスク１００４を含む。一実施例において、図５９Ａに示すように、周囲部１００８は、螺旋形状の周囲部である。一般的に、図５９Ｂに示すように、周囲部１００８は、周囲部１００８の少なくとも一部に沿った点の少なくともいくつかがディスク１００４の中心から異なる距離に配設されるようになっている。変動する周囲部１００８を有するディスク１００４は、機械的結合１０２０を有するポテンショメーター１０１６を含むセンサー１０１２に関連して与えられてもよい。ポテンショメーター１０１６は、直線ポテンショメーター、回転ポテンショメーター等のような、適切な機械構造を有するいかなるポテンショメーターであってもよい。機械的結合１０２０の第１の端部１０２４は、ディスク１００４の周囲部１００８と接触してもよい。操作時に、ディスク１００４の周囲部１００８は、ディスク１００４が周囲部１００８の変動する形状のために回転する時、機械的結合１０２０を移動させてもよい。ここで、ディスク１００４は、結合１０２０を下方推し進めるバイアスメカニズムの作用に反して機械的結合１０２０を移動させてもよい。センサー１０１２は、ディスク１００４が回転するにつれて起こる機械的結合１０２０の変位を検出するように構成されてもよい。このようにしてセンサー１０１２は、機械的結合１０２０の変位に基づき、ディスク１００４の回転位置、およびそれ故にハンドルアッセンブリに保持されるウェイト量を検出してもよい。
【０１４５】
図６０を参照すると、調節可能なダンベルシステムは、ディスク１１０４の表面に位置決めされた材料の同心円状リング１１０８を有するディスク１１０４を含む。リング１１０８内の材料は、リング１１０８に沿った各角度位置で異なる大きさを有する電気的な特性を有してもよい。例えば、リング１１０８内の材料は、変動する大きさのキャパシタンスまたはインダクタンスを示してもよい。材料のリング１１０８は、材料のリング１１０８に隣接した電気感知部１１１６を含むセンサー１１１２に関連して与えられてもよい。電気感知部１１１６は、ディスク１１０４が回転するにつれ、材料のリング１１０８の電気的特性の大きさを検出するように構成されてもよい。このようにして、センサー１１１２は、電気的特性の検出された大きさに基づき、ディスク１００４の回転位置、およびそれ故にハンドルアッセンブリに保持されるウェイト量を検出してもよい。図６０に示すように、材料は、ディスク１１０４の面に設置できる。あるいは、材料は、ディスクの縁部のように、ディスク１１０４の他の領域に設置され得る。
【０１４６】
図６１Ａおよび図６１Ｂを参照すると、調節可能なダンベルシステムは、ハンドルによって回転するディスク１２０８に隣接したハンドルアッセンブリ上に位置決めされた車輪１２０４を含む。車輪１２０４は、車輪１２０４の周囲部に沿って配置された複数の歯１２１２と、車輪１２０４の表面上に位置決めされた磁石１２１６とを有してもよい。磁石１２１６は、ストリップ、円形、長円形の形状、またはいずれかの適切な形状で形成されてもよい。磁石１２１６は、磁石１２１６の磁界の方向が、車輪１２０４の回転方向によって変動するように配置されてもよい。更に、ディスク１２０８は、ディスク１２０８の周囲部に沿って配置された複数の歯１２２０を含んでもよい。ディスク１２０８の歯１２２０は、ディスク１２０８の回転が、車輪１２０４の対応する回転を引き起こすように、車輪１２０４の歯１２１２と互いに噛み合うように配置されてもよい。車輪１２０４は、車輪１２０４に配設された磁石１２１６に隣接した磁気感知部１２２８を含むセンサー１２２４と関連して与えられてもよい。磁気感知部１２２８は、ディスク１２０８の回転のために車輪１２０４が回転する時に磁石１２１６の磁界の方向を検出するように構成されてもよい。このようにして、センサー１２２４は、磁石１２１６の磁界の検出された方向に基づき、ディスク１２０８の回転位置、およびそれ故にハンドルアッセンブリに保持されるウェイト量を検出してもよい。代替的な実装において、磁気感知は、ディスクおよび互いに噛み合う歯を有する車輪なしに行われ得る。具体的には、磁石は、ハンドルの端部に置かれ、かつ磁気センサーは、磁石の上に置かれてもよい。
【０１４７】
アドオンウェイトを感知する
コンピューティングデバイス５０２は、その上アドオンウェイト２４０が、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されるか決定するように構成されてもよい。この点に関して、調節可能なダンベルは、ダンベル１０２が支持基部１０４から持ち上げられる時、ウェイトアタッチメントフィーチャー２２４によって保持されるように、アドオンウェイト２４０がハンドルアッセンブリ１１４と係合されているかを決定するアドオンウェイトセンサーを含んでもよい。図１８に示されるように、アドオンウェイトセンサー１００４は、センサー１００４が、アドオンウェイト係合アッセンブリ２５４と結合されるプランジャー２６６の位置を検出することを可能にする位置で、端部キャップ１２４の位置に取り付けられてもよい。アドオンセンサー１００４は、選択部材２６６が、分離面３５２を越えて伸び、ハンドルアッセンブリ１１４を係合することを感知することによって、アドオンウェイト２４０が係合されることを検出するように構成されてもよい。同様に、アドオンセンサー１００４は、選択部材２６６が分離面３５２を越えて伸びないことを感知することによって、アドオンウェイト２４０が係合されないことを検出するように構成されてもよい。
【０１４８】
アドオンウェイトセンサー１００４は、光学感知または機械的感知のような、選択部材２６６の位置を感知可能であるいずれかのメカニズムを使用して実装されてもよい。光学センサーとして実装されるならば、アドオンウェイトセンサー１００４は、選択部材２６６が分離面３５２を越えて伸びる場合に反射または遮断され、かつ選択部材２６６が分離面３５２を越えて伸びない場合に反射または遮断されない光線を放出することによって機能してもよい。メカニカルセンサーとして実装されるならば、アドオンウェイトセンサー１００４は、選択部材２６６が分離面３５２を越えて伸びる場合に一方の位置に移動し、かつ選択部材２６６が分離面３５２を越えて伸びない場合に他方の位置に移動するアクチュエーターであってもよい。アドオンウェイトセンサー１００４によって取られる形状にかかわらず、センサー１００４は、選択部材２６６の位置を感知し、かつこの情報をこのコンピューティングデバイス５０２に伝達し、コンピューティングデバイス５０２は次に、ハンドルアッセンブリ１１４に保持されたウェイト量を計算する際に、この情報を使用するように構成されてもよい。
【０１４９】
前述のことは、多くの利点を有する。例えば、記載したようにダンベルシステムは、ウェイト選択間での比較的小さいウェイト増分による軽いウェイトの練習と、重いウェイトの練習に、ハンドルアッセンブリを分解せずに対応する単一のダンベルを提供してもよい。ダンベルシステムは、２つの異なるタイプのウェイト選択方法を含んでもよい。一方のウェイト選択方法は、ハンドルを回転軸の周りで回転させ、１つ以上のウェイトをダンベルのハンドルアッセンブリに、インデキシングおよび／またはセクターディスクの回転を介して接合することを伴ってもよい。かかる選択方法は、軽いウェイトのダンベルに有用であってもよく、かつ／または調節可能なダンベルのウェイト下限および上限の間で、２ポンド半の増分のような、比較的小さい増分のウェイト選択を可能にしてもよい。他方のウェイト選択方法は、選択部材を直線移動させ、ウェイトをダンベルのハンドルアッセンブリに結合させるために、セレクターを回転させることを伴ってもよい。この選択方法は、比較的大きなウェイトをダンベルに接合し、他のウェイトをハンドルアッセンブリに接合するために別の選択方法を使用する既存の調節可能なダンベルのウェイト上限を有意に増加させるために有用であってもよい。
【０１５０】
各アドオンウェイトは、本明細書において記載され、かつ必要に応じて適切に修正される選択アッセンブリの１つを利用して、隣接するアドオンウェイトに接合されてもよい。かかるアドオンウェイトのいずれも、隣接するアドオンウェイトに対して対応するウェイトアタッチメントフィーチャーと相互作用するウェイトアタッチメントフィーチャーを含むように更に修正してもよい。それ故に、ハンドルアッセンブリの各端部に複数のウェイトを有する調節可能なダンベルは、アドオンウェイトに選択アッセンブリを組み込むアドオンウェイトのみを使用して形成され得る。
【０１５１】
ウェイトと、ハンドルアッセンブリとの間の接続に関して請求項において使用されるように、語句「固定して接続される」、「固定して接合される」、またはそのバリエーション（例えば、「固定して接続する」、または「固定して接合する」）は、ウェイトとハンドルアッセンブリとの間の接続が、６つの剛体運動の自由度全部（すなわち、３つの垂直軸における平行移動および３つの垂直軸の周りの回転）が、ウェイトとハンドルアッセンブリとの間で抑制されるような状態を指す。「固定して接続される」または「固定して接合される」状態で、ウェイトは、ユーザーによる体操での使用中にハンドルアッセンブリに接合された状態に留まることによって、ダンベルの総重量に寄与することが意図される。更に、ハンドルアッセンブリに接続されたウェイトに対して請求項中で使用されるように、語句「固定して接続されない」、「固定して接合されない」またはそのバリエーション（例えば「固定して接続しない」、または「固定して接合しない」）は、自由平行移動度の少なくとも１つがウェイトとハンドルアッセンブリとの間で抑制されないように、ウェイトとハンドルアッセンブリとの間の接続がなっている状態を指す。「固定して接続されない」、または「固定して接合されない」状態で、ハンドルアッセンブリは、制限されない自由平行運動度に従って、ウェイトに対して可動であり、その結果体操での使用中にウェイトは、ダンベルの総重量に寄与することが意図されないので、ウェイトに対するハンドルアッセンブリの十分な移動後に、ウェイトが、ハンドルアッセンブリから取り外される。更に、「固定して接続されない」、または「固定して接合されない」状態で、ウェイトが、制限されない自由平行運動度とともに、ダンベルに対してハンドルアッセンブリを十分に移動させることによって、体操の開始前に、ハンドルアッセンブリから外されないならば、ウェイトが、体操中に制限されない自由平行運動度とともに十分に移動する時、ウェイトは、（概してハンドルアッセンブリを摺動して外すことによって）ハンドルアッセンブリから取り外される。
【０１５２】
前述の記載は、幅広い用途を有する。いずれの実施態様の考察も、専ら説明のためであることが意味され、かつ請求項を含む開示の範囲がこれらの実施例に限定されることを示唆することは、意図されない。換言すると、開示の例示となる実施態様が、本明細書において詳細に記載されたが、発明概念は、他の方法で様々に具体化され、かつ用いられてもよく、かつ添付された請求項は、先行技術によって限定される場合を除き、かかる応用例を含むように解釈されることが意図される。
【０１５３】
前述の考察は、例示および説明の目的で提示され、かつ開示を本明細書に開示された形状に限定することは意図されない。例えば、開示の種々の特徴が、開示を簡素化する目的で、１つ以上の態様、実施態様または形態において一緒にグループ化される。しかしながら、開示のある種の態様、実施態様または形態の種々の特徴は、代替の態様、実施態様または形態と組み合わされてもよい。更に以下の請求項は、この詳細な説明に、この参照によって組み込まれ、自立している各請求項を本開示の個別の実施態様とする。
【０１５４】
全ての方向の指示（例えば、近位、遠位、上部、下部、上方、下方、左、右、横方向、長手方向、前、後、頂部、底部、上、下、垂直、水平、径方向、軸線方向、時計回り、および逆時計回り）は、本開示の読者の理解を助ける目的で、識別のために使用されているだけであり、かつ特に位置、配向、または使用に関する限定を引き起こさない。接続の指示（例えば、取り付けられた、結合された、接続された、および接合された）は、広く解釈されるべきであり、かつ別段の指示のない限り、要素の集合間の中間部材と、要素間の相対移動とを含んでもよい。このようにして、接続の指示は、２つの要素が直接接続され、かつ互いに固定された関係にあることを必ずしも意味しない。識別の指示（例えば、一次、二次、第１、第２、第３、第４等）は、重要性または優先度を含むことが意図されず、一方の特徴を他方から区別するために使用される。図面は、専ら例示目的であり、かつ本明細書に添付された図面に反映された寸法、位置、順序および相対的なサイズは、変動してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４Ａ】
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【図５４Ｂ】
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【図５４Ｃ】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７Ａ】
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【図５７Ｂ】
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【図５７Ｃ】
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【図５７Ｄ】
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【図５７Ｅ】
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【図５８】
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【図５９Ａ】
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【図５９Ｂ】
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【図６０】
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【図６１Ａ】
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【図６１Ｂ】
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