CN1274376C - 自容纳式运动球充气机构 - Google Patents

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Abstract

一种可充气的运动球(10)，其例如是篮球、足球、橄榄球、排球或可充气的彩色橡皮球，其设置有用于充气或更可能的是向球加压的自容纳式充气机构。该机构是一个自容纳式的、可手动操作的泵气室，该泵气室位于球的内部，并可从球的外侧进行操作，来对该泵气室进行压缩，从而将环境空气泵入到该球中。

Description

自容纳式运动球充气机构
本申请要求享受1999年10月14日提交的第60/159311号美国临时专利申请的优先权。
技术领域
本发明涉及一种运动球，其容纳有用于对该运动球充气或加压的机构。
背景技术
篮球、足球、橄榄球、排球或操场球(playground ball)等的现有可充气运动球是利用一传统的充气阀进行充气的，该充气阀使用一独立的充气针，其插入并穿过一自密封的充气阀门。将该充气针与一个单独的气泵相连接，并使用该气泵对球进行充气，该气泵例如是常规的自行车气泵。然后将该充气针从充气阀门中拔出，充气阀门是自密封的从而可保持压力。这样的系统能良好地工作，但在运动球需要充气或要增大压力、充气针和/或气泵不方便得到的情况下就不理想了。
WO93/11826描述了一种形式为球的可充气投掷玩具，其包括有一个泵14。从该文件图3可以看出，泵14是由一件式橡胶制成，包括有一个鸭嘴阀30，空气通过该阀进入球中。
US-602,294示出了一种足球，该足球设有一个最好用与球相同材料制成的隔板。两个阀设在由该隔板形成的室的相对两侧。当该室因用手指进行泵吸或踢球而被压缩时，空气就被压入球中。
US-3,119,617描述了一种设于球中为球充气的装置。一个室设在球内，并包含有一个活塞头，该活塞头由一有眼螺拴带动。为了给球充气，使用者抓住装置的两端进行泵吸。通过使球弹跳最终完成球的充气。
发明内容
本发明提供了一种运动球，其具有一个自容纳式的充气机构。本发明的目的是无需单独的充气设备就能够对一个运动球进行充气或加压，其中的充气设备例如为另外的充气针和气泵。具体而言，本发明涉及一可充气运动球。
根据本发明，提供了一种可充气的运动球，包括一个外球胎，和一个可手动操作的充气装置，其特征在于，所述可手动操作的充气装置包括：a.一与所述外球胎相连接的内侧层；b.一外侧层，该外侧层沿其一个边缘铰接于所述外球胎上，并能绕所述铰接边缘移近或远离所述内侧层；c.一个波纹箱，该波纹箱连接在所述内侧层和所述外侧层之间，形成一个充气室；d.位于所述外侧层中的单向阀装置，用于在所述外侧层运动离开所述内侧层时允许空气从大气环境进入到所述充气室中；以及e.位于所述内侧层中的单向阀装置，用于在所述外侧层朝向所述内侧层运动时允许空气从所述充气室进入所述运动球。
附图说明
图1示出了带有一自容纳式泵气室的一个运动球的一部分，其包括一个可从球外侧进行操作的波纹箱结构，用于增加球的空气压力；
图2是图1所示泵气室的剖视图；
图3是一个局部剖视图，表示了泵气室设计的一种备选方案；
图4是一个局部剖视图，示出了泵气室设计的另一种备选方案；
图5是对图4所示泵气室的各个单立部件所作的轴测图；
图6是对一运动球的一部分所作的剖视图，表示了另一种备选形式的泵气室；
图7示出了当图6所示类型的运动球正在泵气时的情形；
图8示出了本发明另一种实施形式的泵气室；
图9示出了又一个泵气室实施例；以及
图10是一个可调节、自调控卸压阀的剖视图。
具体实施方式
首先参见附图的图1和2，图中表示了一个运动球10的一部分，该运动球中带有一本发明充气泵气室的实施例。所示出的球为一个普通的篮球结构，其包括一个外球胎12，此处所用的“外球胎”这一术语的含义包括该球体上所有的各种层结构：例如用于保持空气的橡胶球胆14、一个由卷绕着球胆的尼龙或聚酯线的多个缠绕层构成的层16、以及一外橡胶层18。对于一个叠层运动球而言，外球胎还包括一皮制的或人造皮革制的附加外层20，其包括多块镶面，它们是通过粘接而贴合上的，或是通过冷模制而设置的。绕线是随机取向的，并具有两或三个层厚，这几个绕线层构成了一个层，其不能产生任何程度显著的延展，从而，如果球被充气到超过其正常的比赛压力时，能防止球发生任何程度显著的膨大，进而防止其超过规定尺寸。这一用于足球、排球和橄榄球的层被称为衬层，且通常是由浸有柔性粘合剂树脂的棉布或聚酯布构成的，其中的粘合剂树脂例如为乙烯树脂橡胶或胶乳橡胶。
在本发明中，在该运动球结构中设置了某些类型的一个腔室，其中，该腔室中填充有空气，然后手动地将这些空气从该腔室挤压到球的内部。图1和2中所示的本发明实施例具有一部分外球胎12，用这一部分外球胎形成一泵气室22，泵气室包括一个内部24和一个外部26，内部24是球胆14和层16的一部分，而外部26是橡胶层18和外侧层20的一部分。外部26是沿一边缘28附连到球上的，因而外部26可被抬起，并围绕附连边缘28向外转动而离开外球胎。外部26的三个自由边缘通过波纹箱30连接到内部24上。因此，泵气室22是由内部24、外部26和波纹箱30限定而成的。一单向阀32设置于内部24中，其包括一个现有的鸭嘴形阀，该鸭嘴阀允许气流在波纹箱折合时从泵气室22进入运动球，但却阻止空气回流。同样，外部26也具有一个单向阀34，该单向阀也包括一个鸭嘴阀。该阀34允许气流在波纹箱展开时从大气环境进入到泵气室22中，但在波纹箱折合时却不允许其回流。内部24具有一个凹槽36，用于在波纹箱折合时容纳鸭嘴阀34。外部26具有一个球形锁件38，其可卡入到凹槽40中而将外部26保持在向下的闭合位置上。如图2所示，凹槽40是鸭嘴阀32的一部分，但它也可以是一个单独的凹槽。还可利用设置在外部26端部、以及内部24对应表面上的维可牢尼龙搭扣来向下固定住外部。可在外部的端部上制出一小凹口或切口，以便于向上拉开该外部。
图3中示出了本发明的另一种可充气运动球。其包括一个球泡42，该球泡具有风箱形的结构，从而该球泡可被压缩。球泡42具有一个单向阀-即鸭嘴出口44和一个小的进气孔46。球泡42安装在外球胎12内表面上、且带有一凹槽50的一壳体48中。壳体48具有一个小的开口52，用于接近可压缩的球泡42，并用于使空气通过。为了使开口52尽可能地小，并对球泡进行压缩，设置了一个小钥匙54，其可遮盖住球泡中的进气孔46，然后用其来压缩球泡，以迫使空气从单向阀44流出而进入到运动球中。
图4和5示出了本发明的另一种可充气运动球，其包括一个可被压缩的泵气室56，该泵气室布置在运动球外球胎12上的一个凹坑58中。泵气室56包括图5中所示的四个部分，这四个部分包括基部60、盖62、开孔蜂窝泡沫垫64和鸭嘴阀66。泡沫垫64和鸭嘴阀66设置在基部60中，盖62粘接到基部60上，使鸭嘴阀位于所形成的出口管68中。盖62的顶部70是柔性的，并具有一进气孔72。开孔蜂窝泡沫垫64中通常充满了经孔72进入的空气。然后，用手指盖住孔72，并推按柔性的顶部70来对开孔蜂窝泡沫垫64进行挤压，迫使空气通过出口管68和鸭嘴66流出。然后释放盖70，空气从孔72进入，并再次填充开孔蜂窝泡沫垫64。
图6示出了本发明的另一可充气运动球，其中，泵气室74包括位于外球胎12与一刚性较大的分隔部76之间的空间，其中的分隔部位于球的内侧，并与的外球胎相连接。在外球胎12和分隔部76上分别设置了鸭嘴单向阀78和80。一弹簧82位于外球胎12和分隔部76之间，并利用鸭嘴80和外球胎内侧上的一个突起84保持就位。通过按压泵气室74上方的外球胎12来对弹簧进行压缩，从而驱使空气从泵气室74通过鸭嘴80进入到球中，而使球中的压力提高。当作用在球上的压力被释放时，弹簧迫使外球胎回到其初始状态，这将会把空气从大气通过鸭嘴79吸入到泵气室74中。图7示出了通过将球置于地面上或其它表面上、并按压泵气室所在区域处的外球胎而进行泵气的过程。
图8和9示出了本发明的另一种可充气运动球，其中，一个可挤压的球泡86被容纳在球中的一个袋88中。在图8所示的变型中，球泡86永久性地安装在袋88中。球泡86具有一个出气口，该出气口包括一个经袋88通入到球内部的单向阀90。球泡86还具有一进气口，该进气口同样具有一个允许空气进入球泡86的单向阀92。一透气性的膜片94覆盖着球泡86，外球胎上的一个盖片96允许接近球泡，从而通过向下按压球泡，可将空气挤压入球中。图9是一个类似于图8中实施例的变型，不同之处在于，球泡86可从袋88中取出，以便于进行操作。由于球泡86的出气口通过管98与单向阀90接通，所以在外部进行操作是可以的。
由于一个运动球中的压力由于过量充气或温度的升高而变得很高，可在传统的充气针不可得时适当的采取一种方式从球中放出压力。在图10中示出了这样的一种布置，其涉及一个自调控的，可调节的压力卸压阀100。该卸压阀包括一个穿过外球胎12的孔102，该孔在内侧覆盖有杯形围挡104。围挡104具有一个带阀座108的开口106。阀110密封住阀座108，以保护球中的压力。阀杆112螺纹穿过一个盘114，从而盘114可以通过旋转阀杆112的头部116而在阀杆112上沿轴向运动。一个弹簧118在盘114和外球胎之间围绕阀杆112设置。因此，通过旋转阀杆116的头部116使盘114在该阀杆上沿轴向运动，并调节弹簧118的压力。如此调节弹簧118的压力，从而球中的一个过压将迫使阀打开并释放压力，然后当所需的压力达到时关闭。
由于运动球中的压力会由于过量充气或温度升高而变得太高，所以希望在没有常规充气针时具有从球中释放压力的某种方法。在图10中示出了这样的一种设计，其包括一个自调控的、可调节的卸压阀100。该卸压阀包括一个穿过外球胎12的孔102，孔102的内侧被一帽状围挡104所覆盖。围挡104具有一个带阀座108的开口106。阀110密封地顶压着阀座108，以保持球中的压力。阀杆112从一盘114中旋穿过，从而可通过旋转阀杆112的头部116使盘114在阀杆112上轴向运动。一弹簧118位于盘114和外球胎之间，其环绕着阀杆112。因此，通过旋转阀杆112的头部116可使盘114在阀杆上沿轴向运动，并调节弹簧118的压力。这样来调节弹簧118的压力：球中的过压将迫使阀打开，从而释放压力，然后当达到所需压力时将阀关闭。

Claims (9)

1.一种可充气的运动球(10)，包括一个外球胎(12)，和一个可手动操作的充气装置，其特征在于，所述可手动操作的充气装置包括：
a.一与所述外球胎(12)相连接的内侧层(24)；
b.一外侧层(26)，该外侧层沿其一个边缘(28)铰接于所述外球胎(12)上，并能绕所述铰接边缘(28)移近或远离所述内侧层(24)；
c.一个波纹箱(30)，该波纹箱连接在所述内侧层(24)和所述外侧层(26)之间，形成一个充气室；
d.位于所述外侧层(26)中的单向阀装置(34)，用于在所述外侧层(26)运动离开所述内侧层(24)时允许空气从大气环境进入到所述充气室(22)中；以及
e.位于所述内侧层(24)中的单向阀装置(32)，用于在所述外侧层(26)朝向所述内侧层(24)运动时允许空气从所述充气室(22)进入所述运动球(10)。
2.根据权利要求1所述的可充气的运动球，其特征在于，还包括：用于将所述外侧层(26)锁止在向下贴压着所述内侧层(24)状态下的锁定装置(38，40)。
3.根据权利要求1所述的可充气的运动球，其特征在于，所述外球胎(12)包括一个不可延伸的层(16)，从而所述运动球中的过量压力不会显著地增大所述运动球的尺寸。
4.根据权利要求1所述的可充气的运动球，其特征在于，还包括：用于对所述球释放压力的装置(100)。
5.根据权利要求1所述的可充气的运动球，其特征在于，所述运动球是一个篮球。
6.根据权利要求1所述的可充气的运动球，其特征在于，所述运动球是一个排球。
7.根据权利要求1所述的可充气的运动球，其特征在于，所述运动球是一个足球。
8.根据权利要求1所述的可充气的运动球，其特征在于，所述运动球是一个橄榄球。
9.根据权利要求1所述的可充气的运动球，其特征在于，所述运动球是一个操场球。
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