JP5079776B2 - ボールの内袋 - Google Patents

Description

本発明は、電気配線を備えた膨らませ式ボールのための内袋に関する。

ここ数年に亘り、超小型電子技術の進歩により、電気および／または電子部品を備えた、サッカーボールなどのボールを提供することが可能になった。例えば、本出願人の特許文献１および２、並びに特許文献３および４には、ボールの内袋内への種々のセンサ、受信器、送信器またはスピーカの配置が開示されている。

ボールのプレイ特性に悪影響を与えずに、電子または電気部品をいくつかバランスよく配置するには、そのボールが実質的に不均衡な質量を有さないように、内袋の中心に共通する位置決めか、別個であるが実質的に対称的な部品の分布のいずれかが必要である。別個の部品を電気接続する必要がある場合、例えば、小さな蓄電池により電子素子に電力を供給する場合、それらの部品は、導線などによって電気接続しなければならない。特許文献３には、２つの内袋房の間の充電ケーブルの中心配置が開示されている。内袋房内の空気圧が十分である場合には、ケーブルおよび接続された電子部品は、２つの内袋房の隣接する壁によって内袋の中心に固定される。上述した特許文献１において、電気ケーブルは、内袋の内部を通って、２つの対向して配置された部品間の中心に延在し、よって、直接経路を用いて２つの部品を相互接続している。

本発明の出願人は、公知の配置により、バランスのとれたボール構造が提供されることを理解している。しかしながら、それらの配置は、特に、サッカーボールに生じるような、ボールへの動的要件に耐えるのには適していない。例えば、ペナルティー・キックのときなどの、鋭いシュートの場合、サッカーボールは著しい力に曝され、この力によって、ボールはバナナ状の形状に変形するかもしれない。従来技術から公知の内袋内の配線は、ケーブル、その接点または接続された部品が損傷を受けるほどのそのような力に耐えることはできない。このことは、特に、２つの内袋房内の空気圧が不十分で、ケーブルが十分に固定されていない場合、内袋内に自由に延在する導線だけでなく、２つの内部の内袋壁の間の配置にも特に当てはまる。

米国特許出願公開第２００４／０１６２１７０Ａ１号明細書 欧州特許出願公開第１６３７１９２Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０３５０３００Ａ１号明細書 独国特許出願公開第１０２００７０１３０２５Ａ１号明細書

したがって、本発明は、従来技術において公知の配置よりも良好にこれらの負荷に耐えることができ、したがって、接続された電気および／または電子部品のより信頼性のある機能を提供する電気配線を有する膨らませ式ボールの内袋を提供するという課題に基づくものである。

本発明は、ボールの形状に実質的に対応する形状および電気配線を有する、膨らませ式ボール、特に、サッカーボールの内袋であって、配線が内袋壁に沿って少なくとも部分的に配置されている内袋を提供することによって、この課題を解決する。

したがって、本発明はもはや、配線は内袋の中心に延在する必要があるという、先に説明した従来技術における確固たる考えにならわない。ボールの外皮に直接接触するか、カーカスにより隔てられたか、いずれかの内袋壁、好ましくは外側の内袋壁に沿った配置のために、配線は、二次元的に固定され、したがって、従来技術とは対照的に、機械的に安定化される。

配線が内袋壁の内側に配置されることが好ましい。しかしながら、配線を内袋壁の外側に配置したり、または例えば、内袋材料の製造中に、配線を内袋壁に組み込むことも考えられる。

配線が、内袋壁により少なくとも部分的に形成されることが好ましいトンネルの内部に少なくとも部分的に配置されていることが好ましい。この実施の形態は、上述した二次元固定の現在好ましい実施例であり、このことは、内袋が大きく変形する状況下での損傷を避けるために特に有利である。

このトンネルは、トンネルの内部と内袋の内部との間の圧力を確実に等しくするため、またボールが変形した状況下での種々の圧力による機械的負荷を避けるために、内袋の内部に向いた開口部を複数有することが好ましい。さらに、これらの開口部の内の２つが、配線の挿入のために使用できる。

ある実施の形態において、内袋壁に沿った配線の少なくとも一部が、湾曲部分により相互接続された実質的に真っ直ぐな一連の部分を含む。したがって、配線の配置は、接続すべき部品間の測地線、すなわち、外側の内袋壁に沿った最も短い相互接続には対応せず、これに対して、意図的に湾曲した経路を含む。このことは、内袋が激しく変形した状況下での配線の安定性にとって特に有利であることが分かった。したがって、ボールが激しく変形した状況下でさえ、または内袋内の圧力が不十分な場合でさえ、過剰な引張負荷が排除される。

ある実施の形態において、上述した配線は、内袋壁の実質的に対向する区画に配置された２つの部分を含む。外側の内袋壁に沿った配線の配置によって不均衡が生じるが、この不均衡は、内袋の対向する区画上の対称配置によって、大半が相殺できる。

先に説明した実施の形態において、配線は、第１の電気／電子部品を第２の電気／電子部品、例えば、内袋内の圧力を測定するための圧力センサおよび内袋の弁に組み込むことのできるディスプレイ装置に相互接続することが好ましい。しかしながら、上述した配線の他の使用分野、例えば、電磁コイルのエネルギー貯蔵部との接続のための、またはボールの電磁受信器および／または送信器のためのアンテナ構成としての使用も考えられる。基本的に、配線によって接続すべき部品は、対応するボールの内袋の内側または外側に取り付けることができる。

さらに別の態様によれば、本発明は、少なくとも１つの電気部品および／または少なくとも１つの電子部品を有するボール、特に、サッカーボールに関する。そのボールは、上述した実施の形態による内袋を備え、したがって、上述した従来技術のデザインよりも実質的に長い、電気接続の寿命を有する。

以下において、添付の図面を参照して、本発明をさらに説明する。
本発明による内袋の現在好ましい実施の形態を示す透視図 外側の内袋壁および配置された配線の対称的な断面図 さらに別の実施の形態の部分透視図 本発明のさらに別の実施の形態の上面図 本発明のさらに別の実施の形態の側面図

以下において、本発明の実施の形態を、サッカーボールの内袋の実施例を参照してさらに説明する。しかしながら、本発明は、サッカーボールにおける使用には制限されないことが理解されよう。ハンドボール、バスケットボール、バレーボール、ラグビーボール、アメリカンフットボール用ボールなどの、膨らませ式内袋を備えた他のボールに、以下に記載するように、配線を設けてもよい。しかしながら、本発明は、サッカーボールにおける使用にとって特に有効な利点を提供する。何故ならば、サッカーボールは、試合中に特に大きな変形に曝されるからであり、これが、従来技術から知られている内袋の配線がしばしば機能しなくなる理由である。

図１に、内袋１の実施の形態が示されている。内袋１は、プラスチック材料から製造される。図１の実施の形態の内袋１は、内袋１の頂部である「北極点」から、内袋１の下端である「南極点」まで実質的に延在する、合計で６枚のパネル３からなるのが分かる。パネル３の側縁は、例えば、接着または高周波溶着によって、相互接続されている。あるいは、内袋１は、例えば、それより少ないパネル３を使用することにより、もしくは押出しまたは他の方法を用いて完全な内袋壁５０の一体製造によって、異なる様式で製造しても差し支えない。内袋１は、例えば、ラテックスなどの加硫ゴム材料、または例えば、熱可塑性ウレタン（ＴＰＵ）などのプラスチック材料から製造することができる。それにより、このことが、内袋１を透明または半透明の材料から製造する場合、組立てに有利である。

弁１０が内袋１の北極点に配置されている。この弁１０は、緑と赤の２色の発光ダイオードを備えた表示素子１３を備えることができ、その発光ダイオードは、内袋１内の空気圧が所定の範囲内（例えば、サッカーボールについては、０．８〜１．０バール）にあるか否かを示す。赤の発光ダイオードが図１に示されているのに対して、緑の発光ダイオードは、弁１０の反対側に配置されており、したがって、図１には示されていない。圧力センサおよび充電式であってよい電源装置、例えば、電池を備えた電子素子２０が内袋１の南極点に配置されている。

発光ダイオード、圧力センサおよび電池は、内袋１に、またはその内部に配置できる電気および／または電子部品の単なる例示であることに留意されたい。例えば、加速度計、スピーカ、ＧＰＳ受信器、電磁信号の送信器および／または受信器、音響および／または光学信号表示器、データ、例えば、加速値または位置データを記憶するためのメモリチップ、もしくは電池またはコンデンサなどのエネルギー貯蔵部を誘電充電するための誘電コイルまたは充電するための充電ソケットなどの他の電気／電子素子を代わりにまたは追加に、内袋１にまたはその内部に配置してもよい。対応する配線は、いくつの部品を相互接続すべきかに応じて、以下の詳細な説明に説明されているケーブルの数とは異なる数のケーブルを含んでもよい。

図３は、本発明による配線が設けられた誘導コイルの例を概略的に示している。弁１１０および電磁コイル１００を備えたボールの内袋１が見える。電磁コイル１００は、内袋１に取り付けられ、弁１１０を環状に取り囲んでいる。さらに別の実施の形態において、電磁コイル１００は、電磁場への近接が役割を果たす内袋１の他の位置に配置される。電磁コイル１００が充電ステーションの電磁場に近いほど、電磁コイル１００に接続されたエネルギー貯蔵部を速く充電することができ、要求されるエネルギーが少なくなる。

電子素子２０および発光ダイオードの各々が、一対のケーブル３０によりそれぞれ接続されているのが見える。内袋１内の圧力に応じて、一方または他方の発光ダイオードに、一対のケーブル３０により電力が供給される。図１に示されている内袋１の実施の形態において、二対のケーブル３０が、内袋１の、したがって、ボールの不均衡を避けるために、外側の内袋壁の対応するパネル３に沿って配置されている。このことは、ケーブル３０の質量が軽いことを考慮すれば、絶対に必要なわけではない。例えば、より単純な実施の形態において、圧力表示器は、１つのパネル３のみに配置された一対のケーブル３０により電源が供給される１つの発光ダイオードのみを備えてもよい。しかしながら、この場合においても、内袋１の不均衡な質量を避けるために、正のケーブルと接地ケーブルが内袋壁５０の対向するパネルに沿って延在している内袋１の実施の形態が好ましい。これに対して、例えば、２つの部品を接続するために４本より多くの配線が必要な場合、または複雑なアンテナ構成を実現すべき場合、外側の内袋壁の３つ以上のパネル３に沿ってケーブルを配置することも可能である。

図１の全体図は、真っ直ぐな区画３１と湾曲した区画３２を交互にすることによって形成された内袋壁に沿った二対のケーブル３０のほぼジグザグ形の経路を示している。それゆえ、内袋１が極端に変形されたときでさえ、ケーブル３０への、したがって、発光ダイオード１３および素子２０での電気接続への引張負荷が避けられる。図１に示されたジグザグ形の経路以外に、この目的を達成するために、真っ直ぐな区画と湾曲した区画の他の配列も考えられる。

図４ａおよび４ｂは、ジグザグ形の経路のさらに別の概略図を示している。それによって、内袋壁５０の対向するパネル３での配線の対称配置が見える。さらに、これらの概略図は、湾曲した区画３２を介して互いに接続された多数の区画３１をさらに明白に示している（図４ｂ参照）。

しかしながら、特にサッカーボールでは、ケーブルが測地線、すなわち、接続すべき電気／電子部品の間で内袋壁５０に沿った最短の接続に実質的にしたがって延在した配置はそれほど好ましくない。北極点に発光ダイオード１３を、南極点に素子２０を有する図１の内袋１において、測地線は、内袋１の仮想の「子午線」に沿ったケーブル経路である。測地線に沿った配置では、強烈に変形した場合、ケーブルが内袋壁５０から外れ、電気接続および／または内袋壁５０を損傷させる虞が大きくなる。しかしながら、強烈な変形にそれほど曝されないボールについては、この態様はそれほど関係しないであろうから、そのような場合において、ケーブルの長さ、したがって、質量を節約するために、配線を測地線に沿って配置することが有用であろう。

図２は、先に説明した、内袋壁５０に沿って延在する実施の形態の一対のケーブル６０の例示の配置を示している。このために、各ケーブル６０がその内部に延在できる２つのトンネルまたは通路５５が形成されるように、さらに別の材料５３が内袋壁５０の内側に積層されている。２本以上のケーブル６０を内袋壁５０の共通するトンネル５５内に配置することも可能である。しかしながら、このことは、内袋壁５０の表面に大きな波形が形成されるのを避けるために薄いケーブルが使用される場合のみに好ましい。そのような波形があると、内袋１をカーカスおよび／またはボールの外殻に相互接続するときに難点が生じるかもしれない。あるいは、トンネル５５は、内袋壁５０の外側に配置しても差し支えない（図示されていない）。内側での配置の場合におけるように、ここでは、トンネル５５が、内袋壁５０により部分的に形成されること、またはトンネル５５が、別個に製造され、その後、内袋壁５０に留め付けることも可能である。

ケーブル６０は、トンネル５５内で柔軟性である。このために、各ケーブル６０は、トンネル５５の端部に、適度な余分な長さを有する。さらに、ジグザグ形の経路のお陰で、内袋１が大きく変形した場合でさえ、ケーブル６０、その接続または内袋壁５０が損傷しないように、ケーブル６０に適度な遊びがあることとなる。

トンネル５５は、一方では、内袋壁５０に沿ってケーブル６０をしっかりと固定する。他方では、そのトンネルは、電気接続への引張負荷が避けられるようにケーブル６０にある程度の遊びを与える。圧力を均等化し、様々な圧力による材料への任意の負荷を避けるために、内袋の内部に向いたトンネル５５の側（図面には示されていない）に複数の孔が配置されていることが好ましい。孔または開口部が、湾曲した区画３２の区域に配置され、それによって追加に、トンネル５５の内壁を形成する材料５３の重なりと剥離を避けることが好ましい。

図２に示した実施の形態において、各ケーブル６０は、実際の導体６２を取り囲む自身の絶縁体６１を有する。しかしながら、導体６２が十分に薄い場合には、例えば、内袋材料として用いられるプラスチックホイルのカレンダ加工中に、導体を内袋壁５０中に直接組み込むこともできる。さらに、ケーブル６０が、内袋壁５０の内側または外側に単純に接着された、もしくは高周波溶着によって内袋壁５０に接続された実施の形態も考えられる。最後に、ケーブル６０を内袋壁５０に部分的にだけ接続することも可能である。

誘導コイルの提供に関して図３に示された配線も、同様に、内袋壁５０に配置しても差し支えない。内袋壁５０の内側または外側にある実質的に円形のトンネルと組み合わせて数巻のコイル１００を配置することも考えられる。各場合において、１つ以上の巻のコイルが設けられた（図示せず）いくつかの、ことによると同心のトンネルを提供することも考えられる。

１ 内袋
３ 区画
１０、１１０ 弁
１３ 表示素子
３０、６０ ケーブル
５０ 内袋壁
１００ 電磁コイル

Claims (11)

1. 膨らませ式ボールの内袋（１）であって、ボールの形状に実質的に対応する形状を有し、電気配線（３０，６０）を備えた内袋（１）において、前記電気配線（３０，６０）が、該内袋が変形されたときでさえ該電気配線の損傷が避けられるように遊びをもって、前記内袋の内側において、部分的に前記内袋の表皮（５０）に沿って配置されていることを特徴とする内袋（１）。
2. 前記内袋は、内部に前記電気配線が延在可能な通路を有し、前記電気配線（３０，６０）が前記通路（５５）の内部に配置されていることを特徴とする請求項１記載の内袋（１）。
3. 前記通路（５５）は、別の材料を、該通路の内部に前記電気配線が延在可能に前記内袋の内側に積層することにより形成されてなるものであることを特徴とする請求項２記載の内袋（１）。
4. 前記通路（５５）が前記内袋（１）の内部に向いた複数の開口部を含むことを特徴とする請求項２または３記載の内袋（１）。
5. 前記電気配線（３０，６０）が、少なくとも１つの区画において、湾曲した区画（３２）に接続された実質的に真っ直ぐな区画（３１）を有する経路を含むことを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の内袋（１）。
6. 前記電気配線（３０，６０）が、前記内袋の表皮（５０）を構成する実質的に対向するパネル（３）に配置された、前記内袋（１）の中心に相対的な２つの区画を含むことを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の内袋（１）。
7. 前記内袋の頂部に設けられた第１の電気／電子素子（１３）と、前記内袋の前記頂部と対向する頂部に設けられた第２の電気／電子素子（２０）と、をさらに備え、
   前記電気配線（３０，６０）が、前記第１の電気／電子素子（１３）を前記第２の電気／電子素子（２０）と相互接続することを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の内袋（１）。
8. 前記第２の電気／電子素子（２０）が前記内袋（１）内の圧力を測定するための圧力センサ（２０）であり、前記第１の電気／電子素子（１３）が表示装置（１３）であることを特徴とする請求項７記載の内袋（１）。
9. 前記内袋（１）が弁（１０）を備え、前記表示装置（１３）が、前記弁（１０）に組み込まれていることを特徴とする請求項８記載の内袋（１）。
10. 前記第１の電気／電子素子（１３）が電磁コイル（１３）であり、前記第２の電気／電子素子（２０）がエネルギー貯蔵装置（２０）であることを特徴とする請求項７記載の内袋（１）。
11. 少なくとも１つの電気および／または少なくとも１つの電子素子（２０，ｌ３）および請求項１から１０いずれか１項記載の内袋（１）を有するボール。

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