CN100337710C - 玩具球装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种玩具球装置。该装置的一个实施例包括一个具有多个环状结构(14和16)的网格(12)，在该环状结构周边设置有相互匹配的表面(32)，当相互匹配的表面互相结合在一起时，该环状结构形成所述装置的一个表面。

Description

玩具球装置

技术领域

本发明涉及一种玩具球装置。

背景技术

球是最古老的玩具和运动器材之一。许多流行的游戏包括滚球、传球、踢球、投球、接球、拍球、击球。对于那些刚开始接触运动控制玩具的孩子，对于那些可能有些运动控制机能障碍的孩子，以及许多仅仅是喜爱这种运动的孩子来说，控制各种可得到的投掷或抓住的器械，例如球，是困难和/或令人沮丧的。传统的球存在的一个问题是有时抓球和/或持球是很困难的。传统的球存在的另一个问题是没有提供一种能够促使快速地，牢固地抓住的表面结构，因而使得它们难以抓住和/或抓住。

这之前出现的一些装置也曾试图解决至少一些上述问题，例如由佐治亚州亚特兰大市的Sportime公司出售的“Grabball”，以及专利号为US 3,889,950的美国专利中公开展出的geodesic ball。它们都有一些缺点，如在两个半球(或两半)结合形成各自的球的部位有尖锐的转角和不连续的带角的孔和/或连接物。这些方面导致这些装置在扔出去后难以抓住和/或接住，并且不美观也没有弹性。这种装置还有一个缺点是这些球的孔的尺寸不适于玩球者的手指放入其中。

另一个现有器械是“Hol-ee Roller”狗咬玩具，可以从新泽西的HasbrockHeights的“JW宠物有限公司”购得。这种狗咬玩具具有和上面所讨论的相似的缺点。如由于内外模具结合处的缝隙，在内部和外部两半模具相遇处是不连续的，因而产生带有尖锐的、不舒服的边缘的带角的孔洞。另外，这种狗咬玩具整件一次成型，因此只能有一种颜色，这使得它不够美观。而且，这种器械不能很好地弹起并且其强度与重量比相对较低。这种低的强度和重量比至少部分地归因于以下事实：由于带角的孔洞要求该装置相对较厚，以便在中心和支杆的接缝处撕开，因此施加在这种器械的结构上的应力不能很好地分布。如上所述，因此希望有另一种至少克服一些现有缺陷的玩具球结构。

发明内容

本申请要求了由发明人戴维·西尔维格雷(David Silverglate)于2001年7月28日申请的申请号为60/308,502、发明名称为“用网格结构的娱乐装置”(Amusement Device With Mesh Structure)的美国临时申请的优先权，上述申请公开的内容以参考的方式包括在内容中。

本发明所要解决的技术问题是提供一种玩具球装置，相对于现有技术能够提高该玩具球装置整体的强度，同时用户在使用时更加舒适。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种玩具球装置，其中该装置包括一个具有多个环状结构的网格，该环状结构带有相互配合的匹配表面，所述相互配合的匹配表面设置为至少部分地环绕着每个环状结构的外部周边，其中该环状结构具有弯曲的内部周边表面，该弯曲的内部周边表面连续弯曲成封闭的环，且其中邻近的环状结构的相互配合的匹配表面配置为沿其长度的一距离连接在一起，其中当相互配合的匹配表面相互连接在一起时，该环状结构形成所述玩具装置的一个表面。

所述的网格基本上可以是可变形的。所述的网格基本上也可以是有弹性的。该玩具装置由于所述的基本上可变形的和基本上有弹性的网格，而可设置为遇到打击或障碍物时基本上可弹起。所述玩具装置的该表面可限定一个封闭的容积。由所述玩具装置的所述表面限定的封闭的容积可近似为一个球。

所述玩具装置的所述表面可基本上为球面。所述玩具装置的所述表面可近似为多面体。所述的多面体可选自由截角二十面体、四面体、二十面体、三十二面体和十二面体所形成的组。

本发明中所说的环状结构的内部周边表面可以是圆形的。所说的环状结构可包括一个具有五边形匹配表面的第一环尺寸和一个具有六边形匹配表面的第二环尺寸。所述第一环尺寸可相对小于所述第二环尺寸。

本发明的玩具装置还可包括：

一个或多个第一环状结构组件，所述第一环状结构组件有两个具有所述第一环尺寸的环状结构和两个具有所述第二环尺寸的环状结构；和

一个或多个第二环状结构组件，所述第二环状结构组件有一个具有所述第一环尺寸的环状结构和两个具有所述第二环尺寸的环状结构。

所述的玩具装置中，可以有一个第一半球面和一个第二半球面结合形成一个球，其中第一半球面包括一个第一环状结构组件，该第一环状结构组件中的每一个环状结构和第一组的四个第二环状结构组件相结合；其中第二半球面包括另一个第一环状结构组件，该另一个第二环状结构组件中的每一个环状结构和第二组的另外四个第二环状结构组件相结合。

所述的第一和第二环状结构组件可以是通过使用注塑成型过程形成的，其中在包括于第一和第二环状结构组件中的环状结构之间可以形成有空隙的网状结构。所述的玩具装置中该网格可以由具有肖氏硬度“A”在50-150之间的材料制成。所述的玩具装置中该相互配合的匹配表面可以是全等的。所述的玩具装置中该相互配合的匹配表面可以是平面的。

本发明还提供了一种玩具装置，包括：多个环状结构，该多个环状结构具有基本为平面的相互配合的匹配表面，所述匹配表面至少部分地沿每个环状结构的外部周边设置，其中，该多个环状结构彼此匹配结合时形成一个限定了一个容积的表面，而且，该多个环状结构中的每一个都包括一连续弯曲的内部周边表面，该内部周边表面限定了一个弯曲的、用于接受手指的空间。

所述的玩具装置中，所述环状结构的外部表面区域与接受手指的空间的比值可小于三分之一。所述的玩具装置中，所述环状结构的外部表面区域与接受手指的空间的比值可小于六分之一。

所述的玩具装置中，所说的相互作用的匹配表面在相邻的环状结构之间可形成一个网状结构。所述的玩具装置中该环状结构可包括不同大小的环状结构。

所述的玩具装置还可包括：一个或多个环状结构组件，所述的每一个环状结构组件都包括一个或多个不同大小的环状结构。

本发明还提供了一种玩具装置，包括：一个弹性的网格，包括多个限定一个表面的互相连接的环，每个环的内部周边表面都是连续弯曲的，不带有角的部分，这样使用者的手指可以伸入到该环中，并且在紧握动作中抓住两个或多个所述的环，以确保牢固地抓在所述网格上而不与任何带角的部分相接触，其中，该环包括弯曲内部周边表面和大体为平面的匹配表面，该匹配表面环绕每个环的外部周边的至少一部分。所述的玩具装置中所述的网格包围了一个封闭的容积，以形成一个三维结构。所述的玩具装置中所述的网格形成球的形状。所述的玩具装置，其中所述的网格基本上是球面形的。

本发明的装置不仅能够提高该玩具球装置整体的强度，在用户使用时更加舒适，而且，由于本发明采用了环状结构组件来形成该球，可以减少制造球的部件数目，能够降低制造的复杂程度，并因此降低生产成本，另外，由于采用空隙的网状结构，因此能提高球体强度、耐用性和弹性。

附图说明

图1是按照本发明一个实施例的与实物等比例的球的等轴视图，其中该球的背面，左底部基本上与前面和右顶部对称。

图2是图1所示的球的近似半球面的分解透视图，图中显示了多个子部分。

图3是图1所示的球的两个子部分的更详细的、等轴的分解视图。

图4是图3所示的两个子部分组装好的等轴视图。

图5是按照本发明另一实施例的等轴视图，其中该球的背面，左底部基本上与前面和右顶部对称。

具体实施方式

图1是按照本发明一个实施例的玩具球装置10的等轴视图。球10可以包括一个网格12形成的表面。网格12可以由多个不同大小的环状结构14和16形成。对于这个实施例，环状结构14可能比环状结构16稍小一些。环状结构14和16的大小应适合容纳使用者的手指，如孩子的手。典型环状结构14和16的内表面应连续地弯曲(分别如14a和16a所示)，因而，不包含任何使使用者握住和/或投掷球10时感到不舒服的带角部分。

多个环状结构14和16也可以包括在环状结构组件18和20中。对于这个实施例，环状结构组件18可以称为“四环组件”，而环状结构组件20可以称为“三环组件”。就这点而言，环状组件18可以包括两个较小的环状结构14和两个较大的环状结构16，而环状结构组件20可以包括一个较小的环状结构14和两个较大的环状结构16。值得注意的是，球10的环状结构14和16的任何子组部分都可以包括在环状结构组件中，如环状结构组件18和20。

如图1所示和前面的说明，球10可以用环状结构14和16(下文的“结构”)和/或环状结构组件18和20(下文的“组件”)形成。可以理解：使用环状结构组件可以减少制造球10的部件数目。这种部件数目的减少能够降低制造的复杂程度，并因此降低了生产成本。在形成球10时，可以使用一种粘合剂或任何合适的固定技术将每个部件都和一个或多个相邻部件相联接。当它们彼此固定时，在相邻部件之间会形成接缝22，也称为结合部22。当球10挤压或变形时，网格状结构12可以有助于应力分布在球10上，从而减小在接缝22和环状结构14、16上的应力。这是因为该环状结构，没有任何有角的孔和尖锐的棱角，能够允许应力分布在球10的表面上，提高整体的强度，特别是降低了产生裂纹的可能性。

在组件18和20中，以及在接缝22的接合处，球10可以包括一个网状结构24，其间隙地位于球10的结构14和16及组件18和20之间。网状结构24可以进一步提高球10的强度、耐用性和弹性，因为它们在与网格12的结合作用下，在球挤压和变形时能够使应力分布在球10表面上。另外，在组件18和20中，结构14和16可以形成基本上为圆形的能够容纳手指的开口28，它能够用于紧握、挤压、投掷和/或接住球10。

结构14和16，以及组件18和20可以由多种材料形成，如各种塑料或聚合物材料。例如，结构14和16以及组件18和20可以使用注塑工艺通过热塑形成。结构14和16和/或组件18和20在成型后，可以安装形成球10，如图1所示。而且，因为结构14和16以及组件18和20可以单独成型，如果愿意，球10的每个部件可以使用不同颜色的材料，这将提高该球10的美观程度。因为在球10中有比结构更开放的空间，并且因为该球具有更高的强度-重量比，特别是在拉伸时。这样，只需要使用较少的材料就可以形成球形的形状，这降低了生产成本。

球10(如结构14和16，和/或组件18和20)可以使用能够使球极易变形的材料制成，也可以使用高弹性或刚性的材料制成。在这方面，球10可以有具有硬度近似在肖氏(shore)硬度A为50到150之间的塑料或聚合物材料制成。因此，球10可以至少部分地变形形成空间26，也可以由网格12包围形成闭合的体积。典型地，当造成球变形的力或物体从球10上除去，则网格12的弹性特性会导致球10基本上恢复到它的原始形状。由于网格12是高度可变形的，并且具有高弹性，当将球10朝着一个物体或障碍物扔去时，球10可以弹起。球10的这种变形能力和弹性也可以使它比现有装置更适合抓住和投掷。如前面所说的，球10的弹性可以通过使用不同肖氏硬度的材料而变化。这种变化可以用于生成一种竞赛型运动的球，如英式足球，它不需要充气，而且具有很高的可变形和弹性结构。所述网格结构的第一部分可以用第一种硬度形成，所述网格结构的第二部分可以用第二种硬度形成。该网格可以用于形成，例如双硬度玩具装置，如手柄比拍头更硬的棒球棒。

球10可以形成一种多面体形状，如截角二十面体(一种近似足球的形状，如图1所示)。更进一步，球10可以是横截面上近似为球形或有一个旋转轴。值得注意的是，它也能够形成其它多面体结构，如四面体、二十面体、三十二面体或十二面体。可选择的，也可以由结构14、16和/或部件18、20形成其它非多面体的形状，如卵圆形、动物形状、棒球棒、运动球拍，有组织的形状，和/或篮球网等其它可能的多种结构。

参见图2，图2中的附图标记30表示球10的一个近似的半球的分解视图。半球30可以包括一个四环结构组件18和四个三环结构组件20，它包括相互匹配表面32。匹配表面32可以环绕组件18和20的周边设置。匹配表面32也可以是全等的并且基本上是平面的。另一种选择，匹配表面32可以是结构上互补的凸起和凹陷，或其它任何互补的表面结构。

不过，希望组件18和20是一种容易制造模具的结构，如注模。在这点上，理想的是减少凹割的数量，以及限制这种模型的曲率。这些方法将在不需要显著增加这种模具的加工成本，如与该模具的滑动部分相关联的成本的情况下，降低组件18和20从它们的模具中取出时被损坏的可能性。

如图2所示，一个单独的组件18和四个组件20可以沿着匹配表面32固定在一起形成球10的近似半球30。然后，两个半球30可以沿着匹配表面32固定以形成球10。在这一点上，球10可以包括两个组件18(可以称为“端部”)和8个组件20(可以称为“边”)。可选择的，如图5所示，可以用12个环状结构14和20个环状结构16形成球10’，其中每个环状结构14和16都包括沿着它的周边的匹配表面32。不过，如前面所述的，最好减少球10中包括的部件的数量，从而降低生产的复杂性。

环状结构14可以包括五边形排列的匹配表面32，而环状结构16可以包括六边形排列的匹配表面32(如图2所示)。可以理解，也可以用许多其它结构。例如，结构14可以包括排列为正方形的匹配表面，以及环状结构16可以包括排列为八边形的匹配表面，或可以使用其它相容的多边形的排列。在这种设置中，结构14和16可以仍然包括连续弯曲的内表面14a和16a，它们没有带角的部分，因此握住、抓住和/或扔出时都很舒服，而且使力和应力能够更好地分布在球10的表面。

参见图3和图4，图中是组装组件18和组件20的更详细的图示。在图3中，箭头表示当形成球10的网格12时，组件18和组件20是如何在相互配合的匹配表面32上配合的。组件18和20上形成的带有空隙的网状结构24。如图4所示，组件18和组件20在匹配表面32上互相配合固定。在组件18和组件20之间形成了接缝22(沿着匹配表面32)。在缝隙22的接合处，由于固定组件18和组件20而形成了另一个网状结构24。

虽然上面已经对球10进行了描述了，下面参考图1和图2说明球10的另一种实施方式。球10可以包括一个由多个拉长的带子14和16形成的弹性的网格结构12。网格结构12也可以包括连接区域32，连接区域32将邻近的带子14和16连接在一起，从展开的形式看，其形成多个周边封闭的开放空间28，包括这样的空间28：它们通过弯曲的周边表面14和16或循环的弯曲的表面界定，基本上完全穿过它们的周边。弯曲的周边表面14和16在网格12的弹性变形下允许伸缩，并依赖于这种变形的特性可选择地增加或减小有关局部的曲率半径。而且，网格12还以其图案基本上沿半径对称为特征。每一个周边封闭的开放空间28和连接区域32典型地包括一个中心区域，每一个相对于它的中心区域都以该图案基本上关于半径对称为特征。

本发明也可描述为一种玩具装置10，其包括多个基本上可变形的光滑的环14、16，以及多个匹配表面32，一个或多个所述的环是封闭的，所述匹配表面设置为边缘绕每个环的至少一部分，用于将所述环的一个与另一个结合，其中多个环14和16在结合后形成一个有弹性的网格12，该网格定义了一个表面。该环可以是不同的大小，这样提供了弯曲的表面，以形成一个球，或一个多面体，如截角二十面体，四面体、二十面体、三十二面体或十二面体。

虽然本发明通过描述其最佳实施方式的形式公开，但这里所公开和描述的它的特定实施例不能被认为是一种限制性的方式，因为还可能有许多种变化。本发明的主题包括这里所公开的所有不同的元素、特征、功能和/或特性的新颖的和非显而易见的组合或子组合。下面的权利要求限定了某些被认为是新的和非显而易见的特征、功能、元素和/或特性的组合和子组合。其他的组合和子组合可能通过修改现在的权利要求或提出在本发明或相关申请中的新的权利要求的方式请求保护。这些权利要求，不论它们的保护范围是较宽、较窄、等于或不同于前面任何的权利要求，也认为是包括在本发明的主题范围内。

Claims (28)

1、一种玩具装置，具有一个表面，该装置包括：

一个网格，该网格包括多个环状结构，所述环状结构带有相互配合的匹配表面，所述相互配合的匹配表面设置为至少部分地环绕着每个环状结构的外部周边，其中所述环状结构具有弯曲的内部周边表面，所述弯曲的内部周边表面连续弯曲成封闭的环，且其中邻近的环状结构的所述相互配合的匹配表面配置为沿其长度的一距离连接在一起，其中当相互配合的匹配表面相互连接在一起时，所述环状结构形成所述玩具装置的所述表面。

2、如权利要求1所述的玩具装置，其中该网格基本上是可变形的。

3、如权利要求2所示的玩具装置，其中该网格基本上是有弹性的。

4、如权利要求3所述的玩具装置，其中该玩具装置由于所述的基本上可变形的和基本上有弹性的网格，而设置为遇到打击或障碍物时基本上可弹起。

5、如权利要求1所述的玩具装置，其中所述玩具装置的所述表面限定了一个封闭的容积。

6、如权利要求5所述的玩具装置，其中由所述玩具装置的所述表面限定的所述封闭的容积近似为一个球。

7、如权利要求1所述的玩具装置，其中所述玩具装置的所述表面基本上为球面。

8、如权利要求1所述的玩具装置，其中所述玩具装置的所述表面近似为多面体。

9、如权利要求8所述的玩具装置，其中所述多面体选自由截角二十面体、四面体、二十面体、三十二面体和十二面体所形成的组。

10、如权利要求1所述的玩具装置，其中所述环状结构的内部周边表面是圆形的。

11、如权利要求1所述的玩具装置，其中所述环状结构包括一个具有五边形形状的匹配表面的第一环尺寸和一个具有六边形形状的匹配表面的第二环尺寸。

12、如权利要求11所述的玩具装置，其中所述第一环尺寸相对小于所述第二环尺寸。

13、权利要求12所述的玩具装置，其中还包括：

一个或多个第一环状结构组件，所述第一环状结构组件有两个具有所述第一环尺寸的环状结构和两个具有所述第二环尺寸的环状结构；和

一个或多个第二环状结构组件，所述第二环状结构组件有一个具有所述第一环尺寸的环状结构和两个具有所述第二环尺寸的环状结构。

14、权利要求13所述的玩具装置，其中，一个第一半球面和一个第二半球面结合以形成一个球，其中第一半球面包括一个第一环状结构组件，该第一环状结构组件中的每一个环状结构和第一组的四个第二环状结构组件相结合；其中第二半球面包括另一个第一环状结构组件，该另一个第一环状结构组件中的每一个环状结构和第二组的另外四个第二环状结构组件相结合。

15、如权利要求13所述的玩具装置，其中所述的第一和第二环状结构组件是通过使用注塑成型过程形成的，其中在包括于第一和第二环状结构组件中的环状结构之间形成有空隙的网状结构。

16、如权利要求1所述的玩具装置，其中该网格由具有肖氏硬度“A”在50-150之间的材料制成。

17、如权利要求1所述的玩具装置，其中该相互配合的匹配表面是全等的。

18、如权利要求1所述的玩具装置，其中该相互配合的匹配表面是平面的。

19、一种玩具装置，包括：

多个环状结构，该多个环状结构具有基本为平面的相互配合的匹配表面，所述匹配表面设置为至少部分地沿每个环状结构的外部周边，其中，该多个环状结构彼此匹配结合时形成一个限定了一个容积的表面，而且其中，该多个环状结构中的每一个都包括一连续弯曲的内部周边表面，该内部周边表面限定了一个弯曲的、用于接受手指的空间。

20、如权利要求19所述的玩具装置，其中所述环状结构的外部表面区域与接受手指的空间的比值小于三分之一。

21、如权利要求19所述的玩具装置，其中所述环状结构的外部表面区域与接受手指的空间的比值小于六分之一。

22、如权利要求19所述的玩具装置，其中该相互配合的匹配表面在相邻的环状结构之间形成一个网状结构。

23、如权利要求19所述的玩具装置，其中该环状结构包括不同大小的环状结构。

24、如权利要求19所述的玩具装置，还包括：

一个或多个环状结构组件，每一个所述环状结构组件都包括一个或多个不同大小的环状结构。

25、一种玩具装置，包括：

一个弹性的网格，包括多个限定一个表面的互相连接的环，每个环的内部周边表面都是连续弯曲的，不带有角的部分，这样使用者的手指可以伸入到该环中，并且在紧握动作中抓住两个或多个所述的环，以确保牢固地抓在所述网格上而不与任何带角的部分相接触，其中，该环包括弯曲内部周边表面和大体为平面的匹配表面，该匹配表面环绕每个环的外部周边的至少一部分。

26、如权利要求25所述的装置，其中所述的网格包围了一个封闭的容积，以形成一个三维结构。

27、如权利要求25所述的装置，其中所述的网格形成球的形状。

28、如权利要求25所述的装置，其中所述的网格基本上是球面形的。

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