CN103083875A

CN103083875A - 一种足球

Info

Publication number: CN103083875A
Application number: CN2013100535257A
Authority: CN
Inventors: 付明; 黄琦
Original assignee: Heilongjiang Bayi Agricultural University
Current assignee: Heilongjiang Bayi Agricultural University
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: CN103083875B

Abstract

一种可充气足球，其从内到外依次包括球形内胆、纱线层、乳胶层、球片层，其中，内胆中满置5个等大轻质弹性球体，在5个球体中央间隙处放置一个轻质弹性小冠柱体，在该弹性小冠柱体内安置有传感器。

Description

一种足球

技术领域

本发明涉及一种可充气足球，尤其涉及一种内置传感器的足球。

背景技术

足球是一项世界性的运动，在比赛中，某些观看比赛的观众总希望能获知一些更加全面的比赛信息，例如，足球和控球运动员在比赛时的坐标位置，尤其是打门位置，或者射门速度以及运动员个人的控球速度和表现。此外，还希望通过直观的可视化手段为裁判员和其他按照规则监督比赛过程的人员提供辅助判断，至少能从这些信息中获得帮助，以更可靠地控制比赛。

近年来，已经提出了很多提案来解决这个问题，其中的一种方法即是在球中植入电子仪器，这些仪器能发送或反射电子信号。通过中控台接收这些信号从而获得诸如足球位置、速度等信息，例如参照DE4233341C2、DE10055289A1、DE10029464A1、DE10029456A1、DE10029463A1和DE20004174U1等专利文献。

在这种方案中，在足球内需要安装有可靠而且耐冲击的电子仪器。这是一个很棘手的问题，在足球内部，首先应该在电子仪器四周加装缓冲垫，以免当足球在变形或加速状态下受到瞬间冲量时，损坏电子元件，其次，所植入的电子仪器及其附件不能影响足球的运动性能，并且，需要尽可能减少电子仪器在足球内的位置偏差，以尽可能获取准确的比赛信息。例如，尝试用来辅助判断足球的中心是否越过球门线时，该电子仪器的定位可靠性显得尤其重要，其在球内应该处于准确的固定的位置，并始终保持在这个位置上。

现有技术中，解决上述问题的技术方案诸如将位于足球内部的电子仪器或其他相应的装置用几根具有弹性的绳索之类的工具自由地悬挂在球的球胆里。这种装置诸如DE20004174U1、DE10029459A1、WO97/20449、FR2667510、US6,251,035B1和DE829109等，其中，最后两篇文献涉及另两种永久固定在球内部的装置。

然而，上述技术方案存在很多缺点，诸如制造球胆工艺非常复杂，需要大量手工加工工序；不能持久地保护敏感的电子元件不受到损坏；重要的是，不能做到把电子仪器可靠而稳固地定位在球的中心附近。

专利号为US4,826,177和DE3918038C2的专利文献公开了增加球胆本身的稳定性的措施。然而，这两篇文献仅仅涉及球外形的稳定性(例如，分别具有普通球形的等轴线球或精确的圆形球)，并没有改进球胆内部准确定位敏感电子仪器的稳定性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够把传感器基本固定保持在足球的中心位置、能够对传感器所受到的冲量给予充分的缓冲保护、制作工艺简单的可充气足球。

按照本发明的第一方面，提供一种可充气足球，其从内到外依次包括球形内胆、纱线层、乳胶层、球片层，其特征在于，内胆中满置5个等大轻质弹性球体，在5个球体中央间隙处放置一个轻质弹性小冠柱体，在该弹性小冠柱体内安置有传感器。

按照本发明的另一方面，如上述可充气足球，上述5个等大轻质弹性球体为大小相同、均采用乳胶制成的实心球体，且该5个等大轻质弹性球体外表面涂满润滑剂。

按照本发明的另一方面，如上述可充气足球，上述轻质弹性小冠柱体为采用乳胶制成的具有一定硬度的空心体，外表面涂满润滑剂，其大小与所述5个球体中央间隙尺寸相匹配，其中，该小冠柱体的圆柱体四周与位于内胆中间的3个所述轻质弹性球体接触，该小冠柱体的两端的圆冠部分分别与上下2个所述轻质弹性球体接触。

按照本发明的另一方面，如上述可充气足球，所述球片层借由预定重量比例的荧光粉、氧化亚铅的单晶化合物与球片层充分混炼一体成型。

根据本发明，由于上述5个等大轻质弹性球体为大小相同、均采用乳胶制成的实心球体，且该5个等大轻质弹性球体外表面涂满润滑剂，上述轻质弹性小冠柱体为采用乳胶制成的具有一定硬度的空心体，外表面涂满润滑剂，其大小与所述5个球体中央间隙尺寸相匹配，因此，5个球体共同形成为内置于轻质弹性小冠柱体的传感器的缓冲层，大大降低了例如球员射门而对传感器造成的冲击。并且，该轻质弹性小冠柱体本身也为乳胶制成，本身也构成了又一道缓冲层。另外，位于所述5个球体中央间隙的轻质弹性小冠柱体因为有四周的5个弹性球体，所以在足球滚动以及空中飞行时会始终保持于足球中心附近位置，即使足球表面的某一个点遭受到猛烈冲击，因为5个弹性球体的弹性回复作用，中心的轻质弹性小冠柱体会迅速回复到位于球心的初始的振动位置，从而对传感器起到很好的定位作用。

根据本发明，因为内胆以及内胆中的附件结构轻盈，因此对足球的运动性能影响极小，当球发生极大的变形时，5个弹性球体因为做成球形故而也能避免球胆壁的内表面受弹性球体冲击而损坏球胆。另外，内胆以及内胆中的附件结构简单，所以制造工艺也很简单。

在本发明中，所述内胆可以通过模制热塑性材料的方法制造，在内胆材料模制时，内胆呈适配装入各种轻质弹性材料的球状，并且，能够更好地适于具有预定形状和大小的小冠柱体。

根据本发明，所述轻质弹性球体的半径略小于球形内胆半径的二分之一，大于球形内胆半径的三分之一。所述小冠柱体两端的冠状弧的半径相等，均小于所述弹性球体的半径。所述小冠柱体中间的圆柱体的半径小于所述弹性球体的半径，圆柱高度适于插入所述5个弹性球体的中间，优选的，该圆柱体与两端的冠状弧螺合连接。

附图说明

图1为示出本发明实施方式的足球的结构示意图。

图2为示出本发明实施方式的安放有传感器的内胆结构示意图。

具体实施方式

为便于进一步对本发明的构造、使用及其特征有更深一层明确、详实的认识与了解，下面参照附图对本发明具体实施方式进行说明。然而，该说明是例示性的，本发明不应仅限于所述实施方式。

如图1所示，本发明设有一充气内胆1，并于充气内胆1的外周侧包设一纱线层2，上述纱线层2上布设一完整包覆并渗透进纱线层2本身的乳胶层3，上述乳胶层3为乳胶或PU胶其中一种材质，起到黏接内外层作用，且乳胶层3的外部黏贴复数片弧曲球片4，在此一图示中，乳胶层3的外部黏贴四片各为1/4圆的弧曲球片4，而且上述弧曲球片4设为配合充气内胆1外型的曲状片体41，并在各个曲状片体41的邻接面42之间以互相黏贴的方式结合，进而形成足球球体结构。所述球片层借由预定重量比例的荧光粉、氧化亚铅的单晶化合物与球片层充分混炼一体成型。

所述球胆1的外表面通常使用轻质并且抗撕裂的材料制作，并且可以通过热塑成形的方法加工而成。优选使用热塑性聚氨酯(TPU)制作的薄膜。所使用的TPU的厚度、材料特性以及制造过程中适当的处理步骤诸如对薄膜的预膨胀等，都能在很大范围内改变球胆1的动力学性能。还可以使用玻璃纤维来加强TPU薄膜，例如，Elastogran GmbH公司制TPU薄膜。

图2示出的是本发明实施方式的安放有传感器的内胆结构示意图。

内胆中满置5个等大轻质弹性球体5，在5个球体中央间隙处放置一个轻质弹性小冠柱体6，小弹性小冠柱体内安置有传感器7，优选地，在小弹性小冠柱体6内另外多安置一个备用传感器，优选地，该传感器7为压力传感器。其中，上述5个等大轻质弹性球体为大小相同、均采用乳胶制成的实心球体，且该5个等大轻质弹性球体外表面涂满润滑剂。

上述轻质弹性小冠柱体为采用乳胶制成的具有一定硬度的空心体，外表面涂满润滑剂，其大小与所述5个球体中央间隙尺寸相匹配，其中，该小冠柱体的圆柱体四周与位于内胆中间的3个所述轻质弹性球体接触，该小冠柱体的两端的圆冠部分分别与上下2个所述轻质弹性球体接触。所述轻质弹性球体的半径略小于球形内胆半径的二分之一，大于球形内胆半径的三分之一。

所述小冠柱体两端的冠状弧的半径相等，均小于所述弹性球体的半径。所述小冠柱体中间的圆柱体底面半径小于所述弹性球体的半径，圆柱高度适于插入所述5个弹性球体的中间。优选的，该圆柱体与两端的冠状弧螺合连接。

通过实验测试，将加装本发明内胆结构的足球和相同材质、相同工艺制作的未加装该内胆结构的足球的运动性能（球速、加速度、旋转速度等）进行比较发现，两者几乎相同。在阻力较大的草坪，给予两者相同的加速度，发现两者最后停下的位置几乎相同。如果给予相同的初速度和发射角度让其在空中飞行，两者运行的轨迹大致相同。当在本发明足球的某个点给予200kmph的瞬时冲击速度时，传感器反馈的球速为198.6kmph，小冠柱体在剧烈震荡后回复到球体中心位置，并没有被挤出间隙之外。

另外，如图2所示，在球胆的内部安置有用于跟踪信息的传感器7。然而，应该理解，本发明同样能够应用于其他使用充气球胆的球类，如手球、排球、橄榄球或篮球等。更进一步的讲，在球胆的内部也可以植入不同的电子仪器来代替传感器，例如，信号发射器，反射器，或提供声频信号的仪器，或者其他任何使用电流来测量或提供信号的仪器。

以上所例示的实施方式，仅仅为方便说明本发明而并非是将其限定于其中，在不脱离本发明精神及宗旨下，本领域技术人员可以对本发明作出各种变更和修改，只要落入所附权利要求范围的内容及其等同物，均属于本发明技术方案的范围之内。

Claims

1.一种可充气足球，其从内到外依次包括球形内胆、纱线层、乳胶层、球片层，其特征在于，内胆中满置5个等大轻质弹性球体，在5个球体中央间隙处放置一个轻质弹性小冠柱体，在该弹性小冠柱体内安置有传感器。

2.如权利要求1所述可充气足球，其特征在于，上述5个等大轻质弹性球体为大小相同、均采用乳胶制成的实心球体，且该5个等大轻质弹性球体外表面涂满润滑剂。

3.如权利要求1或2所述可充气足球，其特征在于，上述轻质弹性小冠柱体为采用乳胶制成的具有一定硬度的空心体，外表面涂满润滑剂，其大小与所述5个球体中央间隙尺寸相匹配，其中，该小冠柱体的圆柱体四周与位于内胆中间的3个所述轻质弹性球体接触，该小冠柱体的两端的圆冠部分分别与上下2个所述轻质弹性球体接触。

4.如权利要求1或2所述可充气足球，其特征在于，所述球片层借由预定重量比例的荧光粉、氧化亚铅的单晶化合物与球片层充分混炼一体成型。

5.如权利要求1所述可充气足球，其特征在于，所述轻质弹性球体的半径略小于球形内胆半径的二分之一，大于球形内胆半径的三分之一，所述小冠柱体两端的冠状弧的半径相等，均小于所述弹性球体的半径，所述小冠柱体中间的圆柱体的半径小于所述弹性球体的半径，圆柱高度适于插入所述5个弹性球体的中间。

6.如权利要求5所述可充气足球，其特征在于，该圆柱体与两端的冠状弧螺合连接。

7.如权利要求1所述可充气足球，其特征在于，所述传感器为压力传感器。