CN105209132A - 具有袋状部的运动球球胆 - Google Patents

Abstract

一种运动球(10)，可以包括外壳(20)、球胆(40)和部件(50)。外壳形成球的至少部分外表面，并且球胆位于外壳内。球胆包括朝着运动球的中心凸出的袋状部(42)，并且袋状部限定腔。部件——其可以是电子装置或平衡物——位于袋状部内。在某些配置中，球胆可以包括阀(41)，阀远离袋状部和部件位于球胆的相对侧上。

Description

具有袋状部的运动球球胆

背景技术

各种可充气的运动球(例如，英式足球、足球、篮球)通常包含层状结构，层状结构包括外壳、限制结构和球胆。外壳形成运动球的外层并且通常是由耐用、耐磨的材料形成。例如，在英式足球和足球中，拼块(panel)可以沿着对接边缘连接在一起(例如，用缝线或胶黏剂)。例如，在篮球中，拼块可以固定到用于限制结构和球胆的橡胶覆盖层的外表面。限制结构形成运动球的中间层并且定位在球胆和外壳之间以限制球胆的膨胀。球胆——其通常具有可充气的配置——位于限制结构内以提供运动球的内层。为了促进充气(即，用空气)，球胆通常包括延伸通过限制结构和外壳中的每一个的装有阀的开口，因此从运动球的外部可进入球胆。

发明内容

运动球可以包括外壳、球胆和部件。外壳形成球的至少部分外表面，并且球胆位于外壳内。球胆包括朝着运动球的中心凸出的袋状部，并且袋状部限定腔。部件——其可以是电子装置或平衡物——位于袋状部内。在某些配置中，球胆可以包括阀，阀远离袋状部和部件位于球胆的相对侧。

一种制造运动球的球胆的方法，可以包括提供具有突出部的芯轴，突出部形成芯轴的端部部分。芯轴——包括突出部——涂覆有阻隔材料。一经干燥、凝固或固化，阻隔材料就从芯轴移除并且阀固定到阻隔材料。

在所附权利要求中，特别地指出本发明的新颖性特征方面的优势和特征。然而，为了获得对新颖性的优势和特征的增进的理解，可以对描述且说明与本发明有关的各种配置和构思的下列描述性内容和附图做出参考。

附图说明

当连同附图理解时，将会更好地理解上述发明内容和下面的具体实施方式。

图1是运动球的透视图；

图2是运动球的另一个透视图；

图3是如在图2中所定义的运动球的剖视图；

图4是运动球的球胆的透视图；

图5是球胆的一部分和位于球胆中的袋状部内的电子元件的透视图；

图6是球胆的该部分和电子元件的分解透视图；

图7和8是运动球的另外的配置的透视图；

图9A-9J是制造球胆的过程的透视图。

具体实施方式

下面的讨论和附图公开了各种运动球配置，包括英式足球、用于美式足球的足球、以及篮球。然而，这里讨论的构思可以应用于具有可充气或保气性配置的各种其他运动球，例如，包括用于橄榄球的足球、排球和水球。因此，这里讨论的构思应用于各种运动球配置。

运动球配置

在图1-3中，描述具有英式足球配置的运动球10。运动球10具有包括外壳20、限制结构30和球胆40的层状结构。此外，运动球10包括部件50，例如，部件50可以是电子装置、平衡物或两者。如下面更详细地描述，部件50牢固地位于在球胆40中形成的袋状部、腔、凹陷、空隙或其他空间内。

外壳20形成运动球10的外部，并且包括沿着对接边或边缘缝纫、粘附、粘合、焊接或以其他方式连接在一起以形成多个接缝22的各种拼块21。拼块21被描述为具有等边五边形或六边形的形状。然而，在运动球10的其他配置中，拼块21可以具有以镶嵌型方式结合以形成外壳20的不等边形状、非规则或非几何形状、或各种其他形状(例如，三角形、正方形、长方形、梯形、圆形、椭圆形)。每个拼块21也可以成形为具有六边形形状。虽然拼块21的边可以是线性的，但拼块21也可以具有凹形、凸形、或其他方式的非线性边缘。选择的拼块21可以与邻接的拼块21成一整体以形成减少接缝22的数目的桥接拼块。在另外的配置中，外壳20可以具有无缝结构(即，在此情况下所有的接缝22都不存在)。因此，外壳20的构造可以显著地变化以包括拼块21的各种配置。

选择用于外壳20或单独拼块21的材料可以是皮革、合成皮革、聚氨酯、聚氯乙烯、橡胶、或通常耐用且耐磨的其他材料。在某些配置中，每个拼块21可以具有结合两种或多种材料的层状配置。例如，每个拼块21可以包括非泡沫聚合物层和聚合物泡沫层。作为另一示例，每个拼块21的外部部分可以是聚氯乙烯层，每个拼块21的中间部分可以是聚合物泡沫层，并且每个拼块21的内部部分可以是纺织品层。

限制结构30形成运动球10的中间层，并且定位在外壳20和球胆40之间。通常，限制结构30是由具有有限拉伸程度的材料形成，以便限制球胆40的膨胀，但是可以具有各种配置或用途。作为示例，限制结构30可以由以下形成：(a)线、纱线、或细丝，其在各个方向围绕球胆40重复地缠绕以形成实质上覆盖全部球胆40的网；(b)缝合在一起以形成围绕球胆40延伸的结构的多个大体上平坦的或平面的纺织品元件；(c)用胶乳浸渍并且围绕球胆40以重叠配置方式放置的多个大体上平坦的或平面的纺织品带；或(d)实质上无接缝的球形形状的纺织品。在运动球10的某些配置中，限制结构30也可以粘合、连接、或以其他方式结合到外壳20和球胆40中的任何一个中，或者限制结构30可以不存在于运动球10中。因此，限制结构30的构造可以显著地变化以包括各种配置和材料。

球胆40具有可充气配置并且位于限制结构30内，以提供运动球10的内部部分。当充气时，球胆40呈现圆形的或大体上球形的形状。为了促进充气，球胆40包括延伸通过限制结构30和外壳20的阀41，因此从球10的外部可进入球胆40。在其他配置中，球胆40可以具有半永久性地充气的无阀结构。球胆40可以由实质上阻止球胆40内的空气或其他流体扩散到球10的外部的橡胶或碳胶乳材料形成。除橡胶和碳胶乳以外，各种其他聚合物或弹性(即，可伸缩的)材料可以用于球胆40。

部件50位于在球胆40中形成的袋状部42内，并且可以是电子装置、平衡物、或电子装置和平衡物两者。作为电子装置，部件50可以包括微处理器、发送器、接收器、存储器、电池，或者处理、发送、接收或收集数据的元件的其他组合。更具体地说，适用于部件50的示例电子装置包括下述的一个或多个：(a)用于确定球胆40内的流体的压力的传感器；(b)测量包括加速度、旋转、速度、高度和方向的与运动球10的位置或运动有关的各种因素的全球定位系统(即，GPS)单元或加速度计；(c)确定运动球10是否已经越过球门线或球出界线的线传感器；(d)存储与运动球10有关的数据或协助识别运动球10的射频识别(即，RFID)芯片；以及收集图像数据的照相机。作为平衡物，部件50可以提高运动球10的平衡、重量分布、质量中心或其他性能。更具体地说，部件50可以是用作平衡物的任何物体。然而，在许多配置中，部件50可以是增加作为平衡物的优势的电子装置。

用空气或另一流体的球胆40的增压引起运动球10呈现实质上球形形状。更具体地说，球胆40内的流体压力引起球胆40对限制结构30施加向外力。相应地，限制结构30对外壳20施加向外力。为了限制球胆40的膨胀并且也限制外壳20中的张力，限制结构30通常由具有有限拉伸程度的材料形成。也就是说，球胆40对限制结构30施加向外力，但是限制结构30的拉伸特性有效地阻止向外力引起外壳20中的显著张力。因此，限制结构30可以用于限制来自球胆40的压力，同时允许来自球胆40的向外力引起外壳20的实质球形形状，从而赋予运动球10实质上球形形状。球胆袋状部

袋状部42提供容纳部件50的腔、凹陷、空隙或其他空间。如图2和3所示，当球胆40结合到运动球10中时，袋状部42向内并且朝着运动球10的中心突出或凸出，从而将部件50定位在运动球10的内部区域内。在这个位置，当正在使用运动球10时，保护部件50免受与脚、表面或其他物体碰撞。

袋状部42的形状和尺寸适应部件50。也就是说，可以选择袋状部42的配置以在运动球10内形成容纳部件50并且牢固地保持部件50的腔。参考图4-6，袋状部42包括颈部部分43和容器部分44。然而，颈部部分43形成到容纳部件50的腔的开口，容器部分44形成腔。相比之下，颈部部分43的宽度小于容器部分44和由容器部分44形成的腔的宽度。同样地，由颈部部分43形成的开口的宽度小于容器部分44的宽度。这种配置具有确保部件50牢固地保持在袋状部42内的优势。更具体地说，部件50可以比颈部部分43大以填充或以其他方式安装在容器部分44的腔内。假定部件50比由颈部部分43形成的开口大，部件50由于尺寸限制而保持在腔内。然而，在制造运动球10期间，通过拉伸或以其他方式扩大颈部部分43，个人或机器可以将部件50插入袋状部42中。

通过将颈部部分43形成为具有比容器部分44小的宽度，袋状部42有效地包裹住部件50并且接触部件50的相对表面。更具体地说，部件50的一个表面背对运动球10的中心，而部件50的另一个表面面向运动球10的中心。除部件50的接触边缘区域以外，容器部分44围绕部件50延伸以接触并且抵靠部件50的两个表面放置。这种配置也提供确保部件50牢固地保持在袋状部42内的优势。

如上所述，部件50可以是提高运动球10的平衡、重量分布、质量中心或其他性能的平衡物。例如，参考图4，阀41位于袋状部42的对面。也就是说，阀41和袋状部42位于球胆40的相对侧并且位于延伸通过球胆40的中心的轴线45上。阀41增加运动球10的一侧的质量，并且袋状部42和部件50的组合增加运动球10的相对侧的质量。通过平衡这些质量，运动球10实现比没有袋状部42和部件50的情况下的平衡更好的平衡。然而，实际上，这些质量可能不相等。然而，当袋状部42和部件50的质量的组合在阀41的质量的75％到125％的范围内时，可以提高运动球10的平衡和其他性能。因此，当阀41和部件50位于运动球10的相对侧并且沿着共同的轴线(即，轴线45)时，运动球10的质量可以更均匀地分布并且运动球10的重心可以更加中心地定位。

在上面讨论的配置提供运动球10以及袋状部42的结构的示例。参考图7和8，运动球10被分别描述为具有用于美式足球的足球以及篮球的配置。在这些配置中的每一个中，球胆40形成袋状部42并且包括部件50。虽然单个部件50可以结合到运动球10中，但球胆40可以包括多个袋状部42，每个袋状部42可以包括部件50。部分43和44之间的相对尺寸也可以变化。因此，例如根据体育运动——运动球10旨在该体育运动期间使用——以及部件50的配置和用途，运动球10和袋状部42的各个方面可以变化。

基于上面的讨论，运动球10包括外壳20、限制结构30、球胆40和部件50。球胆40位于外壳20和限制结构30内并且包括袋状部42，袋状部42朝着运动球10的中心凸出。袋状部42具有颈部部分43和容器部分44两者。然而，容器部分44在袋状部42内形成腔，颈部部分43形成到腔的开口。虽然袋状部42的配置可以相当大地变化，但开口的宽度可能小于腔的宽度。此外，阀41可以远离袋状部42位于球胆40的相对侧上。制造过程

当球胆40结合到运动球10中并且充气时，虽然球胆40呈现实质上球形形状，但球胆40可以成形为具有膨胀到实质上球形形状的各种翼。参考图9A，传统的芯轴60被描述为包括支撑部61和具有从中心轴线64向外延伸的各种翼63的成形表面62。在制造传统球胆期间，成形表面62涂覆有阻隔材料(例如，橡胶或碳胶乳)。一旦从芯轴60移除，阀就固定到阻隔材料并且实质上完成球胆的制造。

改进的芯轴70——其在图9B中被描述——在球胆40的制造过程中使用。与芯轴60相似，芯轴70包括支撑部71和具有从中心轴线74向外延伸的各种翼73的成形表面72。虽然芯轴70可以包括四个翼73，但某些配置可以包括三个、五个或六个翼73。在另外的配置中，芯轴70在没有翼73的情况下可以具有大体上球形的或细长的形状。

芯轴70包括位于支撑部71的对面并且在轴线74上的突出部75。在这个位置，突出部75形成芯轴70的端部部分。如下面更详细地讨论，突出部75在球胆40中形成袋状部42。虽然技术可能会有所不同，但通过用突出部75改造传统芯轴(例如，芯轴60)可以形成芯轴70。可选地，通过包括突出部75可以形成专门用于球胆40的制造的芯轴70。假定突出部75形成袋状部42，可以选择突出部75的形状以与部件50的形状对应。假定不同的部件50可以具有不同的形状，突出部75的配置可以变化以与不同的形状对应。可选地，突出部75可以具有形成袋状部42的普通形状以具有适应部件50的多个形状的配置。

形成球胆40的阻隔材料可以以不同的方式应用于芯轴70。作为一示例，图9C描述芯轴70正接近大桶80，大桶80装有熔化的阻隔材料或用于阻隔材料的树脂。如图9D所示，芯轴70然后浸入或浸没在熔化或未固化的阻隔材料中，以用阻隔材料涂覆翼73和突出部75。如图9E所示，芯轴70和阻隔材料层81然后从大桶80中移除。实际上，层81覆盖并且粘附到成形表面72。

一旦层81干燥、凝固或固化，如图9F所示，层81就可以从芯轴70剥去、剥掉或以其他方式移除。在这个阶段，层81具有许多球胆40的特性，除了阀41不存在并且形成袋状部42的层81的部分向外突出。如图9G和9H所示，阀41然后通过常规手段粘附或连接到层81。为了实质上完成球胆40的制造，如图9I所示，层81的端部区域可以被推入到球胆40中，以形成袋状部42。然而，如图9J所示，部件50可以插入到袋状部42中，并且球胆40和部件50的组合可以结合到运动球10中。

在上面讨论了将袋状部42形成为球胆的成形部分的一般制造过程。也就是说，球胆40的一部分专门成形为包括形成袋状部42的结构。更具体地说，芯轴70成形为包括突出部75，突出部75为了在球胆40中形成袋状部42的特定目的而存在。因此，袋状部42不是由于部件50和球胆40内的流体的向外压力的存在而出现的部件。相反，球胆40的部分在制造期间成形以在球胆40中提供形成袋状部42的结构。

在上面并且在附图中参考各种配置公开了本发明。然而，本公开的目的是提供与本发明有关的各种特征和构思的示例，而不是限制本发明的保护范围。相关领域的技术人员将认识到，在没有背离如由所附权利要求所限定的本发明的保护范围的情况下，可以对上面所描述的配置做出许多变化和修改。

Claims (21)

1.一种运动球，包含：

形成所述球的至少部分外表面的外壳；

位于所述外壳内的球胆，所述球胆包括朝着所述运动球的中心凸出的袋状部，所述袋状部限定腔；以及

位于所述袋状部内的电子装置。

2.如权利要求1所述的运动球，其中所述袋状部包括颈部部分和容器部分，所述颈部部分形成到所述腔的开口，并且所述容器部分形成所述腔。

3.如权利要求2所述的运动球，其中所述开口的宽度小于所述容器部分的宽度。

4.如权利要求1所述的运动球，其中所述袋状部是所述球胆的成形部分。

5.如权利要求1所述的运动球，所述电子装置具有(a)定向为背对所述运动球的所述中心的第一表面和(b)定向为面向所述运动球的所述中心的第二表面，并且所述袋状部接触所述第一表面和所述第二表面两者。

6.如权利要求1所述的运动球，其中所述球胆包括阀，所述袋状部远离所述阀位于所述球胆的相对侧上。

7.如权利要求1所述的运动球，进一步地包括位于所述外壳和所述球胆之间的限制结构。

8.如权利要求1所述的运动球，其中所述电子装置包括传感器、全球定位系统单元、加速度计和射频识别芯片中的至少一个。

9.如权利要求1所述的运动球，其中所述电子装置执行处理、发送、接收和收集数据中的至少一种。

10.一种运动球，包含：

形成所述球的至少部分外表面的外壳；

位于所述外壳内的球胆，所述球胆包括袋状部和阀，所述袋状部是所述球胆的成形部分，并且所述袋状部远离所述阀位于所述球胆的相对侧上；以及

位于所述袋状部内的部件。

11.如权利要求10所述的运动球，其中所述部件是电子装置。

12.如权利要求10所述的运动球，其中所述部件是平衡物。

13.如权利要求10所述的运动球，其中所述袋状部和所述部件的质量的组合是在所述阀的质量的75％到125％的范围内。

14.如权利要求10所述的运动球，其中所述袋状部包括容器部分和颈部部分，所述容器部分在所述袋状部内形成用于容纳所述部件的腔，并且所述颈部部分形成到所述腔的开口。

15.如权利要求14所述的运动球，其中所述开口的宽度小于所述容器部分的宽度。

16.一种运动球，包含：

形成所述球的至少外表面的一部分的外壳；

位于所述外壳内的球胆，所述球胆包括朝着所述运动球的中心凸出的袋状部，所述袋状部是所述球胆的成形部分，所述成形部分具有容器部分和颈部部分，所述容器部分在所述袋状部内形成腔，并且所述颈部部分形成到所述腔的开口，所述开口的宽度小于所述腔的宽度，并且所述球胆包括远离所述袋状部位于所述球胆的相对侧上的阀；以及

位于所述袋状部内的部件。

17.如权利要求16所述的运动球，其中所述部件是电子装置，所述电子装置包括传感器、全球定位系统单元、加速度计和射频识别芯片中的至少一个。

18.如权利要求16所述的运动球，其中所述部件是平衡物。

19.如权利要求16所述的运动球，进一步地包括位于所述外壳和所述球胆之间的限制结构。

20.一种制造运动球的球胆的方法，所述方法包含：

提供芯轴，所述芯轴具有(a)多个从中心轴线向外延伸的翼和(b)形成所述芯轴的端部部分并且位于所述中心轴线上的突出部；

用阻隔材料涂覆所述芯轴的每个所述翼和所述突出部；

将所述阻隔材料从所述芯轴移除；以及

将阀固定到所述阻隔材料。

21.如权利要求20所述的方法，进一步地包括选择所述突出部的形状以与所述运动球内的电子装置的形状对应的步骤。