JP2003518992A - 内蔵式スポーツ・ボール膨張機構 - Google Patents
内蔵式スポーツ・ボール膨張機構Info
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Abstract
Description
ツ・ボール(sport ball)に関する。
、バレーボール用ボール及びソフトボール(playground ball)
のような従来の膨張式スポーツ・ボール(inflatable sport
ball) は、セルフシール膨張弁(self−sealing infla
tion valve)内にこの弁を貫いて挿入する別個の膨張ニードルを使っ
て伝統的膨張弁によって膨張させる。在来の自転車ポンプのような別個のポンプ
は、膨張ニードル(inflation neadle)に連結され、そしてス
ポーツ・ボールは、このポンプを使って膨張させられる。次いで膨張ニードルを
、圧力を保持するようにセルフシールする膨張弁から抜出す。このシステムは、
スポーツ・ボールが膨張又は圧力増加を必要とするまでは精密に作用するが、ニ
ードル及び/又はポンプは容易には利用できない。
on mechanism)を持つスポーツ・ボールを提供する。本発明の目的
は、別個の膨張用のニードル又はポンプのような別個の膨張装置を必要としない
でスポーツ・ボールを膨張させ又は圧力を加えることができるようにすることに
ある。とくに本発明は、ボール外部から操作でき所望の圧力が得られるように周
囲空気をスポーツ・ボール内部に送り込む内蔵式のポンプ装置を備えたスポーツ
・ボールに係わる。なおとくに、この内蔵式ポンプ装置は、スポーツ・ボール内
の室にこの室内に周囲空気を送り込む手段を設け又この室から一方弁手段を経て
スポーツ・ボールの内容積に空気を押込む手段を提供する。この内蔵式ポンプ装
置はなおとくに、スポーツ・ボール外部から作動できるピストンを備えたピスト
ン及びシリンダ構造を備える。
0の一部を例示したボールは、空気保持用のゴム袋(rubber bladd
er)12を持つカーカスと、ゴム袋12のまわりに巻いたナイロン又はポリエ
ステルの糸(yarn)の巻いた物(winding)から成る層14と、外側
ゴム層16と、により構成した典型的なバスケットボール構造である。積層ボー
ルでは、革又は合成材から成る付加的外層18は、接着剤により当てがい常温成
形により固定したパネルから成る。巻いた物は、乱雑な配向にし(orient
ed)、2層又は3層の厚さとする。これ等の巻いた物は、あまり広くは広がる
ことができなくてボールをその正常なプレイ圧力以上に膨張したときにその規定
寸法以上に膨張しないように制限する層を形成する。フットボール、バレーボー
ル及びサッカーボール用のこの層は、ライニング層と呼ばれ、通常、ビニルゴム
又はラテックスゴムのようなたわみ性バインダー樹脂(binder resi
n)を含浸させた木綿布又はポリエステル布から成る。
ランジ22を持ち、中心穴を形成したゴム製ポンプ・ブーツ(pump boo
t)又はハウジング20を製造中に協働させる。ポンプ・ブーツ20はゴム製袋
12と巻線14の層との間に位置させる。アルミニウム製成形プラグは成形巻取
処理(molding and winding process)中にブーツ
穴内に挿入し、製造作業中に適正な形状の中心穴を保持し袋を膨張させる。ポン
プ・ブーツ20を貫く中心穴は、ポンプ・シリンダ28の上端部にフランジ26
を保持するようにみぞ24を形成してある。ポンプ・シリンダ28は任意適当な
軟性の接着剤(エポキシ樹脂、ウレタン又はその他)を使いポンプ・ブーツに適
宜に接着することができる。
置させてある。ポンプ・ピストン30は、ポンプ・シリンダ28内でポンプ・ピ
ストン30を押上げるばね34を納めた円形みぞ32を下部に形成してある。又
ポンプ・ピストン30の下端部には、O−リング38を入れたO−リングみぞ3
6を設けてある。図1に明らかなようにO−リングみぞ36は、O−リング38
がみぞ36内で上下に動くことができるように寸法を定めてある。O−リング3
8は、ポンプ・ピストン30を押下げたときに図1に示した位置に押付けられる
。この位置ではO−リング38はシリンダ壁とみぞ36の上部フランジ40との
間を密封する。図2には、みぞ36内で上部フランジ40の真下から下方に下部
フランジ44を貫いて延びるみぞ穴すなわちくぼみ42を設けてある。図2には
これ等のくぼみ42のうち1つだけしか示してないが2つ又はそれ以上設けるの
がよい。ピストン30をばね34により押上げると、O−リング38はみぞ36
の下部に動くことにより、くぼみ42を経てO−リング38のまわりにバイパス
を開き従ってポンプ・ピストン30の下方でポンプ・シリンダ28に空気が入る
。次いでポンプ・ピストン30を押下げると、O−リング38はみぞ36の上部
に戻りシリンダ出口ノズル46を通る空気の流出を密封する。
ンジ48はシリンダ・キャップ50と協働してポンプ・ピストン30をシリンダ
28内で押え付け又ポンプ・ピストン30をポンプ作用のために解放する。シリ
ンダ・キャップ50はシリンダ28の頂部に固定され、又ポンプ・ピストン30
はシリンダ・キャップ50の中心を貫いて延びる。キャップ50は、ポンプ・シ
リンダ28に固定してある。図3は、シリンダ・キャップ50下部の斜視図であ
り、中心穴の互いに対向する側に開放区域52を示す。この中心穴は解錠位置で
ポンプ・ピストン30の2個のフランジ48が通過することができる。鎖錠位置
ではポンプ・ピストン30は押下げられ、2個のフランジ48が突起54の下方
を通り鎖錠くぼみ56内に回動するように回転する。ポンプ・ピストン30の上
端部にはボタンすなわちキャップ58を取付てある。ボタン58は、カーカスの
穴を実質的に完全に充てんしボールの表面に面一になるように作ってある。ボタ
ン58は成形のウレタン又はゴムのような任意所望の材料から構成すればよい。
シリンダキャップ50の上面にはパッド60を取付けてある。パッド60は、ピ
ストン30をバネ力に逆って押下げたときにボタン58に係合し、ポンプ・ピス
トン30を鎖錠し又は解錠する。パッド60は、ポンプに対しクッション作用を
生じ又ボールの当たる感じに合致するようにたわみ性を持たなければならない。
ボールの表面はつかみ作用を高める組成を持たなければならない。
してない。図4には、流出ノズル46に取付けるダックビル形(duckbil
l−type)の一方弁アセンブリ(one−way valve assem
bly)62が示されている。この一方弁アセンブリ62は入口端部ピース64
と出口端部ピース66と2個の端部ピース64、66間に保持したエラストマー
質のダックビル弁(duckbill valve)68とを備える。端部ピー
ス64、66はポリカーボネートのようなプラスチックが好適であり、互いに超
音波溶接すればよい。
の形式の一方弁であるが、特定のダックビル構造が図4に示され図5にはさらに
詳しく示してある。ダックビル弁68は、エラストマー質のシリコーン材料で形
成され、フランジ72を持つ円筒形の胴70を持つように成形する。胴70内に
は、胴70内に内周のまわりに上部入口端部76を成形したダックビル74を設
けてある。ダックビル74の壁又は側部78は次いで下方に向きテーパを設けら
れダックビル・スリット80を持つ直線の下端部を形成する。ダックビル74は
、入口空気圧力によりダックビル・スリット80を開き空気を入れると共に、ボ
ールの内側の空気圧力によりダックビル・スリットを締付けて閉じ空気の漏れを
防ぐ。このようなダックビル構造は米国オハイヨー州イエロウ・スプリングス市
のバーネイ・ラボラトリズ・インコーポレイテッド(Vernay Labor
atories, Inc.)製のものがある。
チレン(high impact polystyrene)のようなプラスチ
ックで作るのがよい。このポンプ・アセンブリは小形軽量で大体約25gに過ぎ
ないが、ボール構造に加える重量がポンプ機構の重量につりあうことが望ましい
。図6は、ポンプ機構82がボールの一方の側にあり標準のニードル弁84がボ
ールの対向側にあるような配置を示す。この場合ニードル弁84を形成する材料
86の重量を量る。ニードル弁ハウジング又はこの弁を囲む領域に付加的な材料
を加える。或はタングステンのような高密度の金属粉末をゴム化合物に加える。
である。しかし本発明の範囲内で他のポンプ構造を使ってもよい。図7、8及び
9は外部から操作できるボール内部の他の形式のポンプを示す。このポンプは、
ボールのカーカス90に取付けた剛性のシリンダ88を備える。ピストン92は
中空で頂部にキャップ94を設けてある。O−リング96はピストン92及びシ
リンダ88の間のシールを形成する。ピストン92の頂部に空気取入れ穴98が
設けられ又空気出口穴100はピストン92の底部にある。フラップ弁102は
、空気がピストン92に流入しピストン92を引上げたときに空気出口穴100
からフラップ弁102を経て流出しシリンダ88に空気を充満するように空気出
口穴100を覆う。シリンダ88の底部には穴104及びフラップ弁106を設
けてある。ピストン92を下方に押し戻すときは、フラップ弁102が閉じフラ
ップ弁106が開き、そしてシリンダ88内の空気は穴104及びフラップ弁1
06を経てボール内に押込まれる。ピストン92を押上げているときは、フラッ
プ弁106は閉鎖される。ばね108はピストン92を頂部にすなわち伸長位置
に押し、又ピストン92はばね108の力に逆って押下げられる。ピストン92
のJ字形みぞ穴110はシリンダ88の突起112と協働してピストン92を下
降位置に鎖錠する。従ってピストン92は、たとえばみぞ穴116にコイン11
4を使用することにより回動してピストン92を鎖錠し又は解錠する。
ス120に取付けたシリンダ118と、シリンダ118のキャップ122とを示
してある。カーカス120の実際の層は図10には示してない。シリンダ118
内でピストン124にO−リング・シール126及びピストン棒128を設けて
ある。シリンダ118の底部にはダックビル形の一方弁130を設けてある。こ
の構造ではばね132によりピストン124及びピストン棒128をシリンダ1
18内で押下げ、ピストン棒128をばね力に逆って引上げるようにし又ばね1
32によりピストン124及びピストン棒128をシリンダ118内で押下げる
。ピストン棒128の上端部にはフリップ−アップ・プル・リング(flip−
up pull ring)134を取付けてある。図11に示すようにこのフ
リップ−アップ・プル・リング134は、ベルクロTM(VelcroTM)のよう
な典型的なフック−アンド−ループ布(hook−and−loop fabr
ic)138により押え付けたボール・カバーのフラップ136を押当て覆って
ある。
、ピストン棒146及びダックビル弁148を備えたポンプ140は、クランク
輪すなわち回転ディスク150に回転できるように連結したピストン棒146を
備えている。回転ディスク150は室152内に回転できるように取付けられ、
又クランク取付具154は、ボールのカーカスを貫いて延びる。クランク156
はクランク取付具154内に挿入され、回転ディスク150を回転することによ
りポンプを作動するようにしてある。図13に示した変型はボールの表面に回転
できるように取付けた、回転ディスク150と同様な回転ディスク158を持つ
。回転ディスク158は指穴160を持ち、回転ディスク158を、穴160内
に挿入した指で手動回転できるようにしてある。
るから、普通の膨張ニードルを利用できないときはボールから圧力を流出させる
ようにするのがよい。このような構造は図14に示すように、ボールのカーカス
を貫く流出穴162と、この流出穴162内のプラグ164と、流出穴162内
に密封されたプラグ164を通常緊密に保持する穴168付きの弾性カバー16
6とを備える。弾性カバー166によりプラグ162を各穴168及び穴162
を経て流出圧力まで押し開くことができる。
備えた引きコード機構170により作動するポンプを示す。駆動輪174はラチ
ェットを取付けらればね付勢され芝刈機のスタータと同じでよく知られているよ
うにして作動する。ピストン172はO−リング・シール176を設けてある。
O−リング・シール176は、図1に示したO−リング・シールと同じであって
、ピストンを過ぎて空気流を一方向に通すことができるが他方向には通すことが
できない。このシリンダには、ボール内への流入を可能にし、流出を防止するダ
ックビル形の一方向弁178を設けてある。
low O−ring arrangement)184を持つピストン182
と、ポンプ内部からボール内への空気流用の一方向フラップ弁186とを備えた
他の変型によるポンプを示す。さらにポンプ・シリンダの支持体188を示して
ある。この支持体188はゴムのようにたわみ性の又は軟質の材料から成りポン
プの運動を支え最小にする。
rd)により作動する変型によるポンプを示す。ポンプのシリンダ190はたわ
み性の支持体192、194によりボール内に支えてある。シリンダ190内に
は、支持体192の穴196を経て又一方向フラップ弁(one−way fl
ap valve)198を経て空気を入れる。ピストン200は周辺のまわり
に一方向逆止め弁として作用するスカート202を持つ。このようにして、ピス
トンが下降する際にピストンを過ぎて流通させ、このピストンを引上げる際にバ
イパス流を防ぐ。ばね204はピストンを押し下げ又ひも(string)20
6は、ばね力に逆ってピストンを引上げ空気をスポーツ・ボール内にダックビル
出口弁208を経て送込むのに使用される。
び5に示したダックビル弁のようなダックビル弁を備える。底部の延長部分21
2とピストン216の延長部分214とによりばね218を中心に保持しばね2
18がシリンダ壁に過度にこすれることがないようにする。これ等の延長部分2
12、214は又、ばね218が圧縮されこれ等の延長部分が相互に係合すると
止めとして作用する。この変型ではこの場合にも一方向流れO−リング220を
持つピストン216は、別個の押し棒を穴222を経て挿入しピストン216を
ばね力に逆って押下げることにより作動される。
ピストン224を備えた変型によるポンプを示す。空気は室226内に穴228
を経て入れられ、室226からピストン224の穴230を通り一方フラップ弁
232を経てシリンダ234内に流れる。スカート弁又はマイクロ−カップ弁(
skirt or micro−cup valve)236は、ピストン22
4と、シリンダ234の壁との間にシールを形成する。シリンダ234は、穴2
40及び一方フラップ弁242を持つ端部238で閉じてある。シリンダ支持管
244は空気流246用の穴246を持つ。このポンプを作動するには、穴22
8の区域のスポーツ・ボールの頂部を押下げ室226を押下げる。この場合シリ
ンダ234内でピストン224を押下げ、フラップ弁232を閉じ、シリンダ2
34からフラップ弁242を経て穴246からスポーツ・ボール内に空気を押込
む。フラップ弁242により空気がスポーツ・ボールから流れ戻らないようにす
る。又フラップ弁242によりスカート236のまわりでスポーツ・ボールから
流下しないようにする
250内にピストン248を備え、ピストン248をばね252により押上げる
。ピストン248も又一方流れO−リング254を備え、シリンダ250は一方
流れダックビル弁256を持つ。この変型ではピストン棒は自動車又は自転車の
タイヤに使うのと同じ弁棒258を備える。弁棒258は、弁棒258を押下げ
ることにより、ピストン248を機械的に往復動させるのに使うことができる。
弁棒を鎖錠するのに図示してない手段を使う。機械的にピストンを動かすことに
よりボールを膨張させることができるほかに、ボールはタイヤ・ポンプで膨張さ
せることができる。タイヤ・ポンプは、通常弁棒258に取付けるだけで自動車
又は自転車のタイヤと同様にスポーツ・ボールに空気を送り込むのに使用される
。
る形式のポンプ260を示す。ゴム又は類似の材料から成るたわみ性の袋は、ボ
ールのカーカス264に部分266で密封し下端部をダックビル弁270を持つ
丸いプレート268により閉じてある。袋262は、大気への穴274とフラッ
プ弁276とを持つピストン272に頂部を取付けてある。ピストン272をピ
ストン棒278により図21に示した位置から押下げるときは、フラップ弁27
6は閉じ袋262からダックビル弁270を経てスポーツ・ボール内に空気が押
出される。ピストン272を押下げると、袋262がたわみ頂部部分がピストン
272を下部部分内に図22に示した位置に追従させる。ピストン272を引上
げるときはフラップ弁276が開き、袋に空気が充満する。ベルクロにより保持
されたフラップはボール穴280を覆う。
を持つ本発明スポーツ・ボールの1実施例の部分横断面図である。
スポーツ・ボール全体の断面図である。
Claims (17)
- 【請求項1】 一体のポンプを備えた膨張式スポーツ・ボール。
- 【請求項2】 前記スポーツ・ボールに、このボールが圧力の膨大に伴い著
しく膨張するのを防止する層を備えた請求項1の膨張式スポーツ・ボール。 - 【請求項3】 前記ポンプを、前記スポーツ・ボールの内部に位置させ、前
記ポンプを作動するように前記スポーツ・ボールの外部から選択的に伸長させる
ことのできる手段を備えて成る請求項1の膨張式スポーツ・ボール。 - 【請求項4】 前記ポンプに、前記スポーツ・ボールに周囲空気を送り込む
手段と、前記送り込んだ空気がボールから逃げるのを防止する手段とを設けた請
求項3の膨張式スポーツ・ボール。 - 【請求項5】 カーカスと、このカーカスに取付けた内部ポンプとを備えた
膨張式スポーツ・ボールにおいて、 前記内部ポンプに、 前記スポーツ・ボール内への空気出口を持つシリンダと、 前記空気出口に取付けられ、前記シリンダから前記ボール内部への空気の流入
を可能にするが、前記スポーツ・ボールから前記シリンダ内への空気の逆流を防
止する一方弁と、 前記シリンダ内に位置され、前記スポーツ・ボールの外部から前記シリンダ内
に周囲空気を吸引し、この吸引した周囲空気を前記シリンダから前記一方弁を経
て前記スポーツ・ボール内に押込むように作動できるピストンと、 を設け、 前記カーカスの外部から前記ピストンを作動する作動手段を備えて成る、膨張
式スポーツ・ボール。 - 【請求項6】 前記ピストンを作動する前記作動手段を、前記ピストンに取
付けられ、前記カーカスの穴を貫いて延び、伸長位置と挿入位置との間で可動な
ピストン棒により構成し、 さらに前記ピストンを前記シリンダ内で前記出口から遠ざかる向きに押上げ、
前記ピストン棒を前記スポーツ・ボールの外部の前記伸長位置に前記穴を経て押
すように位置させることにより、前記ピストン棒を、作動できるようにしたばね
と、 前記ピストン棒を前記挿入位置に鎖錠する鎖錠手段と、 を備えた請求項5の膨張式スポーツ・ボール。 - 【請求項7】 前記シリンダを、前記穴のまわりで前記カーカスに密封した
請求項6の膨張式スポーツ・ボール。 - 【請求項8】 前記ピストンを作動する前記作動手段を、前記ピストンに取
付けられ、前記カーカスの穴を貫いて延び、伸長位置と挿入位置との間で可動な
ピストン棒により構成し、 さらに、前記ピストンを前記シリンダ内で前記空気出口に向かって押下げ、前
記ピストン棒を前記挿入位置に押すように位置させたばねを備えることにより、
前記ピストン棒を前記ばねの力に逆って前記伸長位置に引き前記スポーツ・ボー
ル内部に空気を送り込むように作動できるようにした請求項5に記載の膨張式ス
ポーツ・ボール。 - 【請求項9】 前記ピストンが中空であり、このピストン内に周囲空気を入
れるための空気入口穴と、前記中空のピストンから前記シリンダ内に空気を入れ
る第2の一方弁を持つ空気出口穴とを設けた請求項5の膨張式スポーツ・ボール
。 - 【請求項10】 前記ピストンを作動する前記作動手段を、回転クランク輪
と、このクランク輪と前記ピストンとの間に取付けたピストン棒とにより構成し
、前記クランク輪を前記スポーツ・ボールの外部から回転できるようにした請求
項5の膨張式スポーツ・ボール。 - 【請求項11】 さらに、前記内部にポンプの重量につりあうように、前記
スポーツ・ボールの内部に取付けられたつりあい手段を備えた請求項5の膨張式
スポーツ・ボール。 - 【請求項12】 さらに、前記スポーツ・ボールから空気圧力を流出させる
流出手段を備えた請求項5の膨張式スポーツ・ボール。 - 【請求項13】 前記スポーツ・ボールが、バスケットボールである請求項
2の膨張式スポーツ・ボール。 - 【請求項14】 前記スポーツ・ボールが、バレーボールである請求項2の
膨張式スポーツ・ボール。 - 【請求項15】 前記スポーツ・ボールが、フットボールをである請求項2
の膨張式スポーツ・ボール。 - 【請求項16】 前記スポーツ・ボールが、サッカーボールである請求項2
の膨張式スポーツ・ボール。 - 【請求項17】 前記スポーツ・ボールが、ソフトボールである請求項2の
膨張式スポーツ・ボール。
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