CN107921316B - 用于手挥器具的运动或锻炼训练装置 - Google Patents

Abstract

一种被构造成改善用户的挥杆的手持式运动或锻炼训练装置，其包括：中空体，该中空体限定在所述装置内延伸的内部空间；和可滑动质量块，该可滑动质量块具有在移动方向上贯穿该质量块延伸的通道(图6)，或者替选地，允许空气流动的一个或多个通道被包含在容纳该可滑动质量块的套筒中和/或在球棒端部内。该可滑动质量块被容纳在所述内部空间或添加的套筒内，并且与所述中空体或套筒的内周接触。随着用户挥动所述装置，所述装置的惯性矩改变，从而能够改善挥杆技术和/或挥杆时机。

Description

用于手挥器具的运动或锻炼训练装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年12月30日提交的美国非临时专利申请no.14/143,804(现为美国专利No.9,095,739)、2014年7月11日提交的发明名称为“训练球棒”的美国部分继续申请no.14/329,590、以及2015年8月3日提交的发明名称为“用于手挥器具的运动或锻炼训练装置”的美国部分继续申请no.14/817,130的申请日的权益，所有这些美国申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于锻炼、运动等的训练装置，更具体地，涉及被设计成改善挥杆时机、力量(power)和/或技术(mechanics)的用手挥动的训练器具，例如棒球/垒球棒、球拍、高尔夫球杆等。

背景技术

具有圆筒形或球形固定配重的训练球棒、球拍、高尔夫球杆等是众所周知的。例如，许多棒球训练球棒包括主要用于开发力量或练习和完善击球手的挥杆技术的“甜甜圈”或其它配重。这种结构包括如下的球棒：即，具有独特的配重分布的球棒，以及具有被支撑在其中或其上的可移除或可移动配重的球棒。

例如，美国专利No.514,420公开了一种其中设有冲击力倍增装置的球棒。该冲击装置包括限定在球棒的打击端内的伸长的中空通道，多个配重椭圆球体可在该中空通道内自由移动。封闭塞被螺旋地收容在球棒的打击端处，以封闭该通道并将配重球体捕获在该通道内。在替选实施例中，伸长的圆筒形滑动配重取代了椭圆球体。其预期功能是通过挥杆时球棒特性的改变而提供的，因为离心力将配重构件从远离打击端的通道端向外驱动到球棒的打击端。

另一示例包括美国专利No.3,578,801，其提出了用于棒球练习的具有伸长的中空球棒的练习球棒，在其内支撑有伸长的纵向杆。腔室沿着该伸长杆的一部分延伸并在其上支撑可滑动配重。在挥动球棒期间，离心力将该配重向外朝着球棒的打击端驱动。

虽然上述装置对于它们的预期目的是有用的，但在现有技术中，仍存在着对经常改进的练习和训练装置的持续需求。

发明内容

本公开总体上涉及具有限定内部空间的中空体的练习装置，例如球棒、球拍或球杆。该内部空间包括可滑动质量块，该可滑动质量块具有沿移动方向贯穿该质量块延伸的通道。此外，该可滑动质量块被容纳在所述装置的内部空间中，并且可以与所述装置的内周或与所述装置内的套筒的内侧接触，由此在挥杆运动期间沿着内周被可滑动地接合。

可滑动质量块意味着变化的(动态的)惯性矩(MOI)。因此，实施例可以包括所述质量块中的通道，该通道在每一端处或在该通道内具有不同的直径，由此提供控制惯性的变化率的方式(即，用于动态MOI的控制机制)。

随着该质量块移动而远离旋转中心，惯性矩发生变化。下列关系描述了这种效应：

I＝惯性矩＝球棒的惯性矩(I球棒)+滑块的质量乘以离旋转中心的距离的平方(r²)。因而，I总＝I球棒+滑块质量×r²，其中，r增大。

从本说明书的以下描述中，本发明的各种其它目的和优点将变得清楚。因此，为了实现上述目的，本发明包括下文在具体实施方式中全面描述的且在权利要求书中特别指明的特征。然而，这种描述仅公开了可以实施本发明的各种方式中的一些方式。

附图说明

图1描绘了用于创新型球棒的可滑动质量块的实施例的前透视图。

图2描绘了用于图1所示的创新型球棒的可滑动质量块的实施例的后透视图。

图3描绘了图1所示的可滑动质量块的实施例的正视图。

图4描绘了图2所示的可滑动质量块的实施例的后视图。

图5描绘了创新型球棒的实施例的侧视图。

图6描绘了图5所示的实施例的沿着线A-A截取的剖视图。

图7描绘了图6所示的实施例中的可滑动质量块的沿着由圆B限定的截面截取的放大截面图。

图8描绘了可滑动质量块的替选实施例。

图9描绘了球棒的截面图，该球棒使用了附件套筒(accessory sleeve)和图8的可滑动质量块。

图10描绘了一个球棒实施例。

图11描绘了图10的截面A-A。

图12描绘了训练装置的手柄和颈部。

图13描绘了图12的截面A-A。

图14描绘了图13的细节B。

图15描绘了图13的细节C。

图16描绘了一种可滑动质量块。

图17描绘了另一种可滑动质量块的实施例。

具体实施方式

参考图1-4和6，示出了可滑动质量块2，该可滑动质量块2具有在移动方向M上贯穿该质量块延伸的通道4。可滑动质量块2是大致圆筒形的(但也可以是卵形和其它形状的)，并且，取决于期望的重量，它可由诸如钢或铝的金属制成。虽然图中未示出，但应理解，可包括不止一个质量块2或者可使用多个“可堆叠”或“嵌套”的质量块来代替单个可滑动质量块，从而能够个性化设定(customizing)该球棒的重量和“感觉”。可在质量块2和/或该球棒的内表面上使用涂层或润滑剂以帮助滑动。

质量块2还包括外表面6，该外表面6优选包含一个或多个密封件8，以提供平滑的滑动运动。例如，可以使用围绕质量块2的圆周邻近该质量块的每个端部布置的一对密封件。在最终完成的训练球棒中，如图6和7所示并且如下文更详细描述的，密封件8接触该球棒的内周，并且可以由允许抵靠着该球棒的内表面进行滑动运动的诸如尼龙或聚四氟乙烯的材料制成。虽然所述密封件被示出为环形结构的，但也可使用允许质量块2在与球棒的内周接触的同时滑动的任何其它构造。

贯穿可滑动质量块2延伸的通道4优选在该质量块的每一端具有不同直径，例如分别为图3和4中的直径10和直径12。例如图6所示，不同直径的开口可穿过质量块2延伸预定距离，从而使该通道具有不同的直径。通过使该通道具有不同的直径，能够更精确地控制质量块2的运动速度，从而在挥杆运动期间产生不同的效果。例如，通过在挥杆开始时使该质量块的位置靠近旋转中心，较小的惯性允许控制并提高球棒的角加速度。在向心加速度引起的力的影响下，该质量块向外滑动。孔口(orifice)提供了一种控制该质量块朝着球棒末端移动的速度的方法，其目的在于优化球棒和球碰撞时的最佳击球点(撞击中心)的位置并随着质量块进一步向外移动而提供增大的惯性，这有助于击球后的随球动作(swingfollow through)的训练。

转向图5-7，示出了使用上述滑动质量块的创新型球棒20的实施例。该球棒包括：顶部为端帽24的相对厚的筒部22，该端帽24可用作质量块2的止动器，因而可由橡胶或类似材料制成；接合部或手柄渐缩部26；以及手柄部28。取决于期望的特性以及是否能够更换或改动可滑动质量块2，可使用有端帽或无端帽的不同球棒款式。

除了可滑动质量块在其上滑动的内周30以及端帽24之外，本实施例中所示的可滑动质量块不与筒部22内的任何结构接触(然而，其它实施例可能不具有端帽，在这种情况下，该质量块接触筒部22的端部)。因此，在用户的挥杆期间，质量块2将在空气穿过通道4的同时朝着球棒端部/端帽移动M。

提供了对该创新型球棒的机制的以下说明，但并非旨在将本公开局限于任何特殊的动作机制。可滑动质量块2提供了动态惯性矩(MOI)，其中，开始挥杆之前的初始MOI较低。在挥动球棒的动作中，向心加速度作用在球棒上，导致可滑动质量块的位置偏移，这使得MOI随着挥杆的进行而增大。

换句话说，挥杆开始时的较低MOI允许击球手更好地控制而达到更高的挥杆速度，直至球接触点。利用在挥杆后期增大的MOI，球棒使用者受到训练而在球/球棒接触完成之后继续击球后的随球动作。

惯性矩是一种物理属性，它提供了物体对其角旋转速度的变化的阻力的度量。通过定义一组其总和等于总质量的、小的独立质量粒子并定义这些质量粒子(m_i)离特定旋转轴线的距离(r_i)来实现对MOI的确定。那么，MOI可以被计算为：

其中，N为离散粒子的总数，并且下标p为旋转轴线所穿过的点。

因而，本创新型球棒通过质量块由于向心加速度朝着球棒端部中的封闭空气体积的移动而工作。移动的该可滑动质量块的动作将空气压缩成具有更高压力的更小体积，从而使空气流经穿过该质量块的中心的通道。该通道限制了流动，从而提供了对滑块的运动速度的控制机制并因此提供了MOI的变化的控制机制。因此，能够针对不同击球手的力量和其它属性来个性化设定挥杆动力学特性(swing dynamics)。

图8和9描绘了在本发明的球棒内使用的可滑动质量块的替选实施例和附件套筒。大致圆筒形的套筒40可以由诸如金属的任何刚性材料制成，但优选由弹性材料制成，例如聚氨酯，该套筒40能够被添加到球棒内部，使得套筒40被嵌套在筒部22的内表面30内。该套筒提供了容纳该可滑动质量块的额外通道，从而，筒部22的任何凹陷或其它损伤不会干扰该质量块的滑动运动。

套筒40可包括孔42，使得：随着可滑动质量块44朝着该孔移动，空气可以从所述套筒中被释放。在可滑动质量块的此实施例中，存在贯穿质量块44的通道50以允许空气在该质量块的移动期间转移，并且，配重46以可移除方式附接在螺纹部48内。配重46是可移除的，以便根据用户的偏好而使用不同的配重。

图9描绘了球棒的截面图，该球棒使用了套筒和图8的可滑动质量块。由于配重46的渐缩圆锥形状和长度，配重46突伸到球棒的渐缩部26中，并且，取决于该球棒，配重46甚至可以达到手柄部28的端部。因而，当可滑动质量块44和所附接的配重46沿着该球棒的从手柄到端帽24的几乎整个长度行进时，用户体验到改善的挥杆运动。

虽然球棒20和套筒40能够被设计成使得端帽24和手柄部28止挡可滑动质量块44的运动而将可滑动质量块44容纳在套筒40内，但该套筒也可包括被配合在开口中并围绕套筒40的圆周的端部接头52(例如，塞子)和54(例如，垫圈)，使得可滑动质量块44被容纳在内部并且该套筒被定位成在该套筒与球棒的内表面30之间具有间隙。所述端部接头可以是附加的部件，或者可以与套筒一起形成为一体结构。

另外，提供了一种套件，其包括：具有中空内部和可移除端帽的球棒；以嵌套布置方式配合在所述中空内部中的圆筒形套筒；以及被构造成在该套筒内滑动的可滑动质量块。还可包括各种可拆卸配重、端部接头和其它附件。

转向图10和图11，其中描绘了运动或锻炼训练装置60(其可以被实现为用单手或双手挥动的器具，例如球棒、球拍或高尔夫球杆)，该训练装置60包括限定内部空间的中空体和可滑动质量块62。在本实施例中，该中空体包括设置在手柄端部(被示出为装置60的渐缩端部)处的磁体64，而可滑动质量块62至少包括磁性部，该磁性部被构造成通过磁引力使滑动质量块62吸附到磁体64。为了使可滑动质量块62从磁体64脱离，用户可施加挥动力。

可滑动质量块62被容纳在大致圆筒形的套筒66内并在套筒66内滑动，该套筒66具有第一端和第二端。“大致圆筒形”被定义为包括近似为圆筒的多边形和其它形状(例如，八边形套筒)。大致圆筒形的套筒66与所述中空体的内周68成嵌套布置，并且例如通过多个支柱70保持处于这种嵌套布置。

如图12-15中可见，训练装置71的特征在于具有套筒72的中空内部空间，该套筒72被布置成通过支柱76而与内表面74成嵌套布置。套筒72还包括邻近该套筒的每一端布置的一对开口(78和80)。优选地，较大的开口被定位成邻近装置71的手柄端部81，以允许套筒内的可滑动质量块82更快速地返回至手柄端部。替选地，所述一对开口可处于球棒端部中(例如，端帽84中的开口85)以及该套筒的相反端部中(例如，开口78)。

由于支柱76，可滑动质量块82除了大致圆筒形套筒的内表面及该装置的端帽84(或套筒的端部接头)之外不接触中空体内的任何结构。

此外，如图16和17中可见，可滑动质量块90可包括在每一端具有不同直径的开口的纵向通道92，或者可滑动质量块94可在外层96中具有通道，该通道形成狭缝或槽口98，它允许空气在质量块94滑动时移位。替选地，槽口98能够被包括在滑动质量块94的圆周中，而不是被包括在添加的外层中。

在说明书中描述并在所附权利要求书中限定的本发明的原理和范围内，本领域技术人员可以对已描述的细节和部件进行各种修改。因此，虽然在此已经以被认为最实用和最优选的实施例示出和描述了本发明，但应明白，能够在本发明的范围内相对于这些实施例略加偏离，本发明的范围不限于在此公开的细节，而是应符合权利要求书的全部范围以便涵盖任何和所有等同的过程和产品。

Claims (7)

1.一种运动或锻炼训练装置，所述运动或锻炼训练装置被构造成由用户的单手或双手挥动，其包括：

中空体，所述中空体限定内部空间；和

可滑动质量块，其中，所述可滑动质量块被容纳在大致圆筒形的套筒内并在所述大致圆筒形的套筒内滑动，所述大致圆筒形的套筒具有第一端和第二端，并且所述大致圆筒形的套筒与所述中空体的内周成嵌套布置，并且其中，所述套筒包括邻近所述套筒的每一端布置在所述套筒的圆周壁中的或在所述套筒的装置端和相反的另一端中布置的、允许空气流入和流出所述套筒的至少一对开口，并且其中，所述至少一对开口中的一个开口大于另一个开口。

2.根据权利要求1所述的训练装置，其中，所述大致圆筒形的套筒由多个支柱保持处于嵌套布置。

3.根据权利要求1所述的训练装置，其中，所述可滑动质量块除了所述大致圆筒形的套筒的内表面和所述装置的端帽或所述套筒的端部接头之外不接触所述中空体内的任何结构。

4.根据权利要求1所述的训练装置，其中，在手柄端部处布置有磁体，并且所述可滑动质量块至少包括磁性部，所述磁性部被构造成通过磁引力将所述可滑动质量块吸附到所述磁体。

5.一种运动或锻炼训练装置，所述运动或锻炼训练装置被构造成由用户的单手或双手挥动，其包括：

中空体，所述中空体限定所述训练装置内的内部空间；和

可滑动质量块，所述可滑动质量块具有在移动方向上贯穿所述质量块延伸的通道，其中，所述可滑动质量块被容纳在所述内部空间内，并且其中，贯穿所述质量块延伸的所述通道在所述质量块的每一端处具有不同的直径，

其中，所述可滑动质量块具有允许空气在所述可滑动质量块滑动时移位的狭缝或槽口，所述狭缝或槽口形成在所述可滑动质量块的外层中，或者形成在所述可滑动质量块的圆周中。

6.根据权利要求5所述的训练装置，其中，所述中空体包括被布置在所述装置的手柄端部处的磁体，并且所述可滑动质量块至少包括磁性部，所述磁性部被构造成通过磁引力将所述可滑动质量块吸附到所述磁体，并且被构造成在所述用户施加挥动力时使所述可滑动质量块从所述磁体脱离。

7.根据权利要求5所述的训练装置，其中，所述可滑动质量块除了所述内部空间的内表面和所述装置的端帽之外不接触所述中空体内的任何结构。

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