用于充气物体的电子部件封壳

申请号 CN201180053484.0 申请日 2011-09-06 公开(公告)号 CN103269756A 公开(公告)日 2013-08-28
申请人 英福摩迅运动科技公司; 发明人 M·J·克劳利; M·马茨阿茨; K·金;
摘要 本 发明 提供用于将 电子 部件牢固地保持在可充气物体内的方法和材料。例如,提供这样的篮球,这些篮球具有用于将一个或多个电子部件(例如, 传感器 和/或 电池 )保持在篮球内的 保护罩 结构。
权利要求

1.一种可充气物体,包括:
(a)将用空气来充气的内部隔室,以及
(b)凹穴隔室,所述凹穴隔室限定构造成容纳电子部件的内腔,其中,被充到所述内部隔室的空气与所述凹穴隔室的所述内腔分隔开。
2.如权利要求1所述的可充气物体,其特征在于,所述内腔敞开至外部空气。
3.如权利要求1所述的可充气物体,其特征在于,所述凹穴隔室的至少一部分是挠性的,因而,用空气对所述内部隔室进行充气致使所述凹穴隔室的所述部分挠曲。
4.如权利要求1所述的可充气物体,其特征在于,所述凹穴隔室的至少一部分是挠性的,因而,用空气对所述内部隔室充气致使所述凹穴隔室的所述部分挠曲,且当所述内腔包含电子部件时,所述凹穴隔室的挠曲部分增大施加于所述电子部件的压缩,由此减小所述电子部件在所述内腔内相对于所述凹穴隔室运动的可能性。
5.如权利要求1所述的可充气物体,其特征在于,所述凹穴隔室是挠性的。
6.如权利要求5所述的可充气物体,其特征在于,当所述内腔包含所述电子部件时,用空气对所述内部隔室充气致使所述挠性凹穴隔室压抵所述电子部件。
7.如权利要求6所述的可充气物体,其特征在于,用空气对所述内部隔室充气致使所述挠性凹穴隔室变硬,由此减小振动噪声。
8.如权利要求1所述的可充气物体,其特征在于,所述可充气物体是篮球、美式足球、排球或英式足球。
9.如权利要求1所述的可充气物体,其特征在于,所述凹穴隔室包括具有挠性壁的本体部,所述挠性壁构造成:当对所述内部隔室充气并且当所述电子部件存在于所述内腔内时,会将向内压力直接施加于所述电子部件。
10.如权利要求1所述的可充气物体,其特征在于,所述凹穴隔室包括具有挠性壁的本体部,所述挠性壁构造成:当对所述内部隔室充气并且当所述电子部件存在于所述内腔内时,会将向内压力间接施加于所述电子部件。
11.如权利要求1所述的可充气物体,其特征在于,所述凹穴隔室包括可移除盖。
12.如权利要求8所述的可充气物体,其特征在于,所述可移除盖限定孔。
13.如权利要求8所述的可充气物体,其特征在于,所述可移除盖限定孔来使所述内腔设有向外部空气的开口。
14.如权利要求1所述的可充气物体,其特征在于,所述电子部件是包括至少一个运动传感器电路板。
15.如权利要求1所述的可充气物体,其特征在于,所述可充气物体包括位于所述内腔内的电池和运动传感器。
16.如权利要求1所述的可充气物体,其特征在于,所述内腔敞开至外部空气压力,而不破坏所述内部隔室的压力。
17.一种可充气篮球,包括:
(a)将用空气来充气的内部隔室,以及
(b)凹穴隔室,所述凹穴隔室限定构造成容纳电子部件的内腔,其中,被充到所述内部隔室的空气与所述凹穴隔室的所述内腔分隔开,且所述凹穴隔室的至少一部分是挠性的,因而,用空气对所述内部隔室充气致使所述凹穴隔室的所述部分挠曲。
18.如权利要求17所述的可充气篮球,其特征在于,当所述内腔包含所述电子部件时,用空气对所述内部隔室充气致使所述凹穴隔室的所述部分压抵所述电子部件。
19.如权利要求18所述的可充气篮球,其特征在于,用空气对所述内部隔室充气致使所述凹穴隔室的所述部分变硬,由此减小振动噪声。
20.一种可充气物体,包括:
(a)内胆,所述内胆构造成用空气来充气,
(b)外层,所述外层构造成形成所述可充气物体的所述外表面的至少一部分,以及(c)壳体,所述壳体包括内部隔室,所述内部隔室构造成容纳电子部件的内腔,其中,被充到所述内胆的空气与所述壳体的所述内部隔室分隔开。
21.如权利要求20所述的可充气物体,其特征在于,所述壳体包括外壁,所述外壁与所述内胆的至少一部分成一体。
22.如权利要求20所述的可充气物体,其特征在于,当所述内部隔室包含所述电子部件时,用空气对所述内胆充气致使所述壳体压抵所述电子部件。
23.如权利要求22所述的可充气物体,其特征在于,用空气对所述内部隔室充气致使所述壳体变硬,由此减小振动噪声。
24.如权利要求20所述的可充气物体,其特征在于,所述壳体的至少一部分是挠性的,用所述空气对所述内胆充气增大由所述内胆施加于所述壳体的压力,且当所述电子部件存在于所述内部隔室时,施加于所述壳体的增大的压力使得施加于所述电子部件的压力增大。
25.一种可充气篮球,包括:
(a)内胆,所述内胆构造成用空气来充气,
(b)外层,所述外层构造成形成所述篮球的所述外表面的至少一部分,
(c)壳体,所述壳体包括内部隔室,所述内部隔室构造成容纳可移除的运动传感器和可移除的电池,其中,被充到所述内胆的空气与所述壳体的所述内部隔室分隔开,以及(d)可移除盖,所述可移除盖构造成与所述壳体配合,其中,所述可移除盖限定开口,以使空气能从所述内部隔室流到所述可充气篮球外的外部环境,且其中,所述开口构造成在不移除所述盖的情况下使电池充电输入接入所述可移除电池。
26.如权利要求25所述的可充气篮球,其特征在于,所述壳体包括外壁,所述外壁与所述内胆的至少一部分成一体。
27.如权利要求25所述的可充气篮球,其特征在于,当所述内部隔室包含所述电子部件时,用空气对所述内胆充气致使所述壳体压抵所述电子部件。
28.如权利要求27所述的可充气篮球,其特征在于,用空气对所述内部隔室充气致使所述壳体变硬,由此减小振动噪声。
29.如权利要求25所述的可充气篮球,其特征在于,所述壳体的至少一部分是挠性的,用所述空气对所述内胆充气增大由所述内胆施加于所述壳体的压力,且当所述可移除的运动传感器存在于所述内部隔室时,施加于所述壳体的增大的压力使得施加于所述可移除的运动传感器的压力增大。

说明书全文

用于充气物体的电子部件封壳

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2010年9月7日提交的美国申请系列号12/876,790的权益。在先申请的公开内容被认为是本申请公开内容的一部分(并以参见的方式纳入本申请)。

技术领域

[0003] 本发明涉及用于牢固地保持电子部件的封壳。技术背景
[0004] 篮球运动自其19世纪末期的开端以来越来越广泛地流行。全世界从专业人员到大学和高中运动员到各种年龄的业余玩家的不同技能平的运动者都打篮球。篮球包含需要不同程度的肌肉控制和手眼协调性的各种动作和技巧。教练和训练人员采用各种技术来改进运动者的肌肉控制和手眼协调,从而改进运动者的控球和投篮。

发明内容

[0005] 本发明提供用于将电子部件牢固地保持在可充气物体内的方法和材料。例如,本发明提供这样的篮球,这种篮球具有用于将一个或多个电子部件(例如,传感器和/或电池)牢固地保持在篮球内的保护罩结构。
[0006] 一般来说,本发明的一方面的特征在于一种可充气物体,该可充气物体包括或基本上由如下构成:(a)将用空气来充气的内部隔室,以及(b)凹穴隔室(pocket compartment),该凹穴隔室限定构造成容纳电子部件的内腔,其中,被充到内部隔室的空气与凹穴隔室的内腔分隔开。内腔可敞开至外部空气。凹穴隔室的至少一部分可以是挠性的,因而,用空气对内部隔室充气致使凹穴隔室的该部分挠曲。凹穴隔室的至少一部分可以是挠性的,因而,用空气对内部隔室进行充气致使凹穴隔室的该部分挠曲,且当内腔包含电子部件时,凹穴隔室的挠曲部分增大施加于电子部件的压缩,由此减小电子部件在内腔内相对于凹穴隔室运动的可能性。凹穴隔室可以是挠性的。当内腔包含电子部件时,用空气对内部隔室充气致使挠性凹穴隔室压抵电子部件。用空气对内部隔室充气致使挠性凹穴隔室变硬,由此减小振动噪声。可充气物体可以例如是篮球、美式足球、排球或英式足球。凹穴隔室可包括具有挠性壁的本体部,挠性壁构造成:当对内部隔室充气并且当电子部件存在于内腔内时,会将向内的压力直接施加于电子部件。凹穴隔室可包括具有挠性壁的本体部,挠性壁构造成:当对内部隔室充气并且当电子部件存在于内腔内时,会将向内的压力间接施加于电子部件。凹穴隔室可包括可移除盖。可移除盖可限定孔。可移除盖可限定孔,以使内腔设有至外部空气的开口。电子部件可以是包括至少一个运动传感器在内的电路板。可充气物体可包括位于内腔内的电池和运动传感器。内腔可敞开至外部空气压力,而不破坏内部隔室的压力。
[0007] 另一方面,本发明的特征在于一种可充气篮球,该可充气篮球包括或基本上由如下构成:(a)将用空气来充气的内部隔室,以及(b)凹穴隔室,凹穴隔室限定构造成容纳电子部件的内腔,其中,被充到内部隔室的空气与凹穴隔室的内腔分隔开,且凹穴隔室的至少一部分是挠性的,因而,用空气对内部隔室充气致使凹穴隔室的该部分挠曲。当内腔包含电子部件时,用空气对内部隔室进行充气致使凹穴隔室的该部分压抵电子部件。用空气对内部隔室进行充气致使凹穴隔室的该部分变硬,由此减小振动噪声。
[0008] 又一方面,本发明的特征在于一种可充气物体,该可充气物体包括或基本上由如下构成:(a)内胆,该内胆构造成用空气来充气,(b)外层,该外层构造成形成所述可充气物体的外表面的至少一部分,以及(c)壳体,所述壳体包括内部隔室,该内部隔室构造成容纳电子部件的内腔,其中,被充到内胆的空气与壳体的内部隔室分隔开。壳体可包括外壁,其中,该外壁可以与内胆的至少一部分成一体。当内部隔室包含电子部件时,用空气对内胆充气可致使壳体压抵电子部件。用空气对内部隔室充气致使壳体变硬,由此减小振动噪声。壳体的至少一部分可以是挠性的,其中,用空气对内胆充气增大由该内胆施加于壳体的压力,且当电子部件存在于内部隔室时,施加于壳体的增大的压力使施加于电子部件的压力增大。
[0009] 另一方面,本发明的特征在于一种可充气篮球,该可充气篮球包括或基本上由如下构成:(a)内胆,该内胆构造成用空气来充气,(b)外层,该外层构造成形成篮球的外表面的至少一部分,(c)壳体,该壳体包括内部隔室,该内部隔室构造成容纳可移除的运动传感器和可移除的电池,其中,被充到内胆的空气与壳体的内部隔室分隔开,以及(d)可移除盖,该可移除盖构造成与壳体配合,其中,可移除盖限定开口,以使空气能从内部隔室流到可充气篮球外的外部环境,且其中,该开口构造成在不移除盖的情况下将电池充电输入接入到可移除的电池。外壁可与内胆的至少一部分成一体。当内部隔室包含电子部件时,用空气对内胆充气可致使壳体压抵电子部件。用空气对内部隔室充气致使壳体变硬,由此减小振动噪声。壳体的至少一部分可以是挠性的,其中,用空气对内胆充气增大由该内胆施加于壳体的压力,且当可移除的运动传感器存在于内部隔室时,施加于壳体的增大的压力使施加于可移除的运动传感器的压力增大。
[0010] 文中所述的这些和其它实施例可提供一个或多个以下益处。可以将电子部件牢固地保持在可充气物体内。可通过减小由传感器检测到的振动噪声来提高由保持在封壳内的传感器所记录的运动数据的精度。传感器封壳可牢固地固定到充气的物体。可将来自充气物体的内胆的压力施加于封壳,以更牢固地保持保持在封壳内的电子部件。
[0011] 在一些情况下,在此所设的可压缩封壳可构造成使刚度与重力之比最大化,由此允许封壳轻质化,同时提供固定一个或多个传感器所需的刚度水平,并减弱在通常使用(例如,常见的打篮球)过程中产生的可能的振动。当可充气物体(例如,篮球)放气时,可以将电子器件容易地安装到封壳内,然后空气压力的增加可将电子器件固定在位。在一些情况下,电子器件的安装不会影响可充气密封的完整性。可将封壳的可压缩性设计成使封壳刚度随着压力的增大而增加。在一些情况下,文中提供的方法和材料可快速插入传感器、增加可充气物体内的传感器稳定性、减小会影响测量的外部噪声并能够在将来移除传感器。
[0012] 除非另外指出,否则文中所用的所有技术和科学术语具有与本发明所在领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。虽然也可采用与本文所述类似或等同的任何方法和材料实施或测试本发明,但在此描述合适的方法和材料。本文所提及的所有公开、专利申请、专利以及其它参考文献全部以参见的方式纳入本文。在存在冲突的情形下,包括定义的本说明书将是优先的。此外,材料、方法以及示例仅仅是说明性的且其用意不在于对本发明进行限制。
[0013] 在以下的附图和说明中阐述一个或多个示例的进一步细节。从说明、从权利要求以及从附图中,本发明的其它特征、目的和优点将变得显而易见。

附图说明

[0014] 图1是用于相对于充气物体牢固地保持电子部件的封壳或保护罩结构的剖视图。
[0015] 图2是图1的封壳的侧视图。
[0016] 图3是移去了盖部的图1的封壳的俯视图。
[0017] 图4是图1的封壳的半透明立体图。
[0018] 图5是具有用于牢固地保持电子部件的封壳或保护罩结构的可充气物体的剖视图。
[0019] 图6是用于相对于充气的物体牢固地保持电子部件的封壳或保护罩结构的剖视图。
[0020] 图7是具有用于牢固地保持电子部件的封壳或保护罩结构的可充气物体的剖视图。
[0021] 图8是牢固地保持电子部件的封壳的示例性使用方法的流程图
[0022] 各图中相同的附图标记标示相同的构件。

具体实施方式

[0023] 本发明提供用于将电子部件牢固地保持在可充气物体内的方法和材料。例如,本发明提供可充气物体(例如,诸如篮球、英式足球、排球和美式足球之类的可充气球),这些可充气物体具有用于将一个或多个电子部件(例如,传感器和/或电池)牢固地保持在可充气物体内的保护罩结构或封壳。如文中所述那样,保护罩结构或封壳能构造成使定位在保护罩结构或封壳内的电子部件不在可充气物体的内胆内。例如,诸如篮球的可充气物体可设计成具有如下保护罩结构或封壳,该保护罩结构或封壳构造成使定位在保护罩结构或封壳内的电子部件位于篮球内部、但不在篮球的内胆内。在这种情况下,内胆是用空气充气的隔室。例如,诸如篮球的可充气物体的内胆能承受约7磅/平方英尺(psi)到约9psi的空气压力。由于可充气物体的内胆内的空气压力可以在约7psi到约9psi之间,且定位在保护罩结构或封壳内的电子部件能位于篮球的内胆之外,所以电子部件所暴露于的空气压力可以基本上是大气压力。在一些情况下,电子部件会敞开至外部空气或与外部空气接触,外部空气与可充气物体的内胆内的加压空气不同。
[0024] 当用增大的空气压力来对可充气物体的内胆充气时,保护罩结构或封壳的一个或多个壁部件会变形或压缩,因而,一个或多个壁部件直接压抵保护罩结构或封壳内的一个或多个电子部件,由此牢固地保持或定位电子部件。在一些情况下,一个或多个壁部件可压抵一个或多个其它结构(例如,泡沫插件),而这些其它结构直接压抵保护罩结构或封壳内的一个或多个电子部件,由此牢固地保持或定位电子部件。在一些情况下,可变形的壁部件会压缩,从而造成总体系统(例如,保护罩、电子器件和内胆)的刚度增大。
[0025] 参照图1,传感器封壳100可用于保持或定位各种电子部件。在一些情况下,传感器封壳100可与可充气物体的内胆成一体、与可充气物体的外壳成一体或者可构造成牢固地附连到可充气物体。能与传感器封壳100结合使用的可充气物体的示例包括但不限于是篮球、排球、美式足球、英式足球和可充气吊袋。例如,传感器封壳100能集成到或附连到具有约29.5英寸充气周长的标准全尺寸篮球。又例如,传感器封壳100能集成到或附连到具有约28.5英寸充气周长的标准中等尺寸篮球。由传感器封壳100保持或固定在位的电子部件可包括用于记录可充气物体的运动数据并检测可充气物体的运动的一个或多个运动传感器,而传感器封壳100是该可充气物体的一部分。由传感器收集的运动数据可用于分析各种运动技术和能力,诸如控球技术、运球技术和投篮技术,这些运动数据可用于分析运动者的技术水平,并有助于提高运动者的技术和能力。
[0026] 传感器封壳100可包括附连到主体部104的延伸唇部102。如在图3和4中更清楚可见,延伸唇部102在主体部104周围延伸,以形成圆(例如,整圆)。在一些情况下,延伸唇部102在制造过程中模制或硫化,因而,延伸唇部变得与保护罩结构或封壳的层(例如,内胆层或外壳层)成一体。在一些实施方式中,延伸唇部102可沿某些方向相较其它方向进一步延伸(例如,以形成椭圆形)。在图1-4中所示的示例中,延伸唇部102和主体部104一同由单片材料制成。在一些实施方式中,延伸唇部102和主体部104由不同片制成,并且彼此固定。延伸唇部102和主体部104能例如由橡胶、柔性或半柔性塑料、皮革或复合皮革(例如,合成皮革)制成。
[0027] 如下面将更详细地阐释,传感器封壳100可固定到篮球或其它充气物体或者与它们制成一体。例如,传感器封壳100可设计成使延伸唇部102的全部或一部分变成与内胆成一体。在一些情况下,内胆在包括唇部102的区域处的厚度比内胆在其它区域处的厚度大。例如,延伸唇部102在集成到内胆内时会增加在传感器封壳周围的区域内的内胆的材料厚度。在一些情况下,内胆材料可形成与传感器封壳100在例如上部106处的顶面齐平的界面。当进行制造时,可将上部106放置于内胆内的开口中。一旦插入,可在延伸唇部102和上部106处进行处理(例如,硫化),以使延伸唇部102和上部106的材料变成与内胆的材料成一体。
[0028] 在一些实施方式中,传感器封壳100可固定到可充气物体或与可充气物体制成一体,而传感器封壳100的上部106在(或不在)可充气物体和/或延伸唇部102的表面上方延伸,该上部106可形成可充气物体的外表面的一部分。
[0029] 在一些情况下,当传感器封壳100的上部106和/或盖120的上表面构造成暴露于外表面时,传感器封壳100的上部106和/或盖120的上表面可带有纹理以与可充气物体的外表面层的纹理匹配。在一些情况下,有纹理材料的单独层可放置于或固定到盖120的上表面和/或上部106,因而,有纹理材料的单独层与可充气物体的外表面层的纹理匹配。这种单独层可设计成具有能与盖120的开口对准的开口。
[0030] 传感器封壳100可形成设置在主体部104内的内腔108。内腔108可容纳包括电池110和一个或多个电路板112在内的一个或多个电子部件。电池110可向电路板112和容纳于传感器封壳100内的其它电子部件供电。电池110可以例如是原电池(例如,不可再充电)、性电池、或可再充电电池,诸如是镍金属氢化物、锂离子、锂聚合物化锌电池。电路板112可包括各种电子部件,这些电子部件包括诸如运动传感器(例如,加速计、速率陀螺仪和磁力计)、温度传感器和压力传感器之类的传感器。传感器可构造成例如记录与充气物体的运动相关的数据,传感器封壳100附连到该充气物体或是其一部分。例如,传感器可测量充气物体的角速度、加速度、直线速度和/或减速度。又例如,传感器可测量在设定时间段内篮球弹回或被接触的次数。还例如,传感器可测量充气物体与表面(例如,地板)接触的角度。又例如,传感器可测量篮球的旋转角速度,传感器封壳100附连到该篮球或为其一部分。还例如,传感器可测量吊袋被猛击或以其它方式被接触的频率和力。又例如,传感器可测量在设定时间段内英式足球被接触的次数。例如,传感器还可测量旋转着的美式足球的旋转角速度、投篮的弧度、投篮的旋转轴线和旋转速率或者踢美式足球的速度。
[0031] 传感器封壳100可包括分隔件114,该分隔件用于使电池110与电路板112分开,并将电池110和电路板112更牢固地保持在位。分隔件114可例如由橡胶、塑料、泡沫或另一种合适的材料制成。在一些实施方式中,为分隔件114所选的材料可适当地吸收冲击,以在传感器封壳100所附连的可充气物体与表面或另一物体接触时,保持电池110和电路板112在位,同时吸收至少一部分的冲击力。
[0032] 参照图2,传感器封壳100可包括固定构件115。在一些实施方式中,固定构件115可以是泡沫、橡胶或另一材料,将该固定构件115插入内腔108以将电池110和电路板112固定在位。在一些实施方式中,固定构件115可作为主体部104的一部分来一件式构造。类似于分隔件114,用于制造固定构件115的材料可选择成适当地吸收冲击,以在传感器封壳100所附连到的可充气物体与表面或另一物体接触时,保持电池110和电路板112在位,同时吸收至少一部分的冲击力。在一些实施方式中,固定构件中的一个或多个与分隔件114结合可在内腔108内形成隔室,以接纳电池110和电路板112。
[0033] 再参照图1,内腔108可包括附加空间116,用以容纳附加的配线、电子部件或泡沫包装件。例如,附加空间116可容纳将电池110连接到电路板112的导线以及用于将电池110和电路板112在内腔108内固定在位的泡沫包装件。在一些实施方式中,内腔108的尺寸专设计成提供针对电池110和电路板112的紧贴配合。
[0034] 传感器封壳100还包括穿过上部106到内腔108的孔118。孔118可构造成接纳盖120。在一些情况下,盖120构造成可提供沿可充气物体的外表面的齐平或近乎齐平的表面。在一些情况下,盖120可有助于确保储存在内腔108内的部件在内腔108与传感器封壳100的外部环境分开时保持固定在位。盖120可例如由橡胶、塑料、泡沫、皮革或复合皮革制成。在一些情况下,盖120和内腔108可构造成具有匹配的表面,因而,盖120在内腔108的至少一部分内保持在位。例如,如示例中所示,盖120可具有扩开的底部,以将盖120更牢固地保持在孔118内。传感器封壳100可包括用于接纳盖120的扩开底部的凹槽
121。凹槽121绕内腔108延伸一圈。在一些情况下,匹配表面可互换,以使盖120包含凹槽或其它合适的结构,而内腔108包括扩开的或其它合适的结构。
[0035] 如图6和7中可见,盖120可构造成在封壳100的上表面上方延伸(例如,在上部106上方)。在这种情况下,盖120可提供沿可充气物体的外表面的齐平或近乎齐平的表面。
[0036] 如图2和4中可见,在一些实施方式中,盖120可包括穿过该盖的孔122。孔122可允许内腔108敞开到外部环境。在这种情况下,内腔108内的空腔压力可以与外部环境的空气压力基本上相等。在一些实施方式中,盖120可以是实心的,不包括孔,以允许在内腔108和外部环境之间形成压差。
[0037] 参照图3,示出传感器封壳100的俯视图,其中移除了盖120,以示出内腔108内的固定构件115、电池110、电路板112、分隔件114的结构。如可见地,这些部件设置在内腔108内,以使电池110和电路板112在传感器封壳100内的横向运动减到最少。
[0038] 再次参照图1,传感器封壳100可包括位于延伸唇部102下方的凹槽124。在一些情况下,设置的传感器封壳可没有凹槽124。如图4中可见,凹槽124可在延伸唇部102的主体部104周围延伸,以形成圆形凹槽。凹槽124可构造成使封壳与可充气物体的外壳在振动方面隔离。当可充气物体的外壳由于冲击状况(例如,球从地面反弹)而振动时,外壳会共振。凹槽124可减少将这些振动传递到封壳,由此限制传感器感测到这些振动,这些振动并非是球的整体运动的标志,并由此限制传感器封壳从球吸收回弹能量的能力,吸收回弹能量会降低球的回弹性能。
[0039] 在一些实施方式中,传感器封壳100与可充气物体的内胆制成一体,因而,延伸唇部102与内胆制成一体。在一些实施方式中,延伸唇部102的上表面与可充气物体的内胆的内表面接触,因而,上部106通过内胆内的开口突出。在一些实施方式中,传感器封壳100定位成使上部106和盖120的顶面与内胆的外表面齐平或近乎齐平。在一些实施方式中,传感器封壳100定位成使上部106和盖120的顶面与可充气物体的外层的外表面齐平或近乎齐平。在一些情况下,内胆的材料和延伸唇部102的材料可进行处理(例如,硫化)以形成一体的单元。在一些情况下,当进行硫化时,是延伸唇部102的底面、而不是延伸唇部102的顶面能与内胆匹配并固定在一起。
[0040] 在一些实施方式中,延伸唇部102的上表面能与可充气物体的外层的内表面接触,因而,上部106通过外层内的开口突出,并且盖120和上部106的顶面与外层的外表面齐平或近乎齐平。在一些情况下,内胆的材料和延伸唇部102的材料可进行处理(例如,硫化)以形成一体的单元。在一些情况下,外层的材料和延伸唇部102的材料可进行处理(例如,硫化)以形成一体的单元。
[0041] 在一些情况下,延伸唇部102的底部可与内胆的外表面接触。在一些实施方式中,传感器封壳100通过向延伸唇部102的底面涂覆粘结剂而固定到可充气物体(例如,篮球),以形成延伸唇部102与内胆之间的密封。能采用的粘结剂的示例包括但不限于是橡胶胶水和两组分(two part)环氧树脂。在一些情况下,延伸唇部102的顶部可与内胆的内表面接触。延伸唇部102可采用粘结剂来固定到内胆的内表面,以形成延伸唇部102与内胆之间的密封。
[0042] 在一些替代实施方式中,凹槽124可构造成在传感器封壳100固定到可充气物体时接纳可充气物体的表面内的开口边缘。例如,传感器封壳100可通过将主体部104通过篮球表面内的开口插入而附连到篮球。延伸唇部102的底部可与篮球的表面的外部接触,而凹槽124的内表面与篮球表面内的开口边缘接触。在一些情况下,可充气物体(例如,篮球)的材料和延伸唇部102的材料可进行处理(例如,硫化)以形成一体的单元。在一些情况下,当进行硫化时,102的底面可与内胆匹配,并固定在一起。
[0043] 在一些实施方式中,传感器封壳100通过向延伸唇部102的底面涂覆粘结剂而固定到可充气物体(例如,篮球),以形成延伸唇部102与可充气物体的外表面之间的密封。能采用的粘结剂的示例包括但不限于是橡胶胶水和两组分环氧树脂
[0044] 在一些情况下,延伸唇部102可包括渐薄边缘126。渐薄边缘126可允许封壳更好地顺应于它所附连的球面的内部。
[0045] 如上所述,在一些实施方式中,传感器封壳100可与可充气物体的内胆制成一体。例如,诸如篮球、美式足球、英式足球、排球和某些类型的吊袋之类的许多可充气物体制造有围绕内胆(例如,橡胶胆)的外层(例如,皮革、橡胶或合成复合物)。通过如下方法来使充气的物体充气,即,将针插过穿过外层和内胆设置的并将空气送到内胆内以使充气的物体的内部环境加压。例如,篮球可大致充气成使内部压力在7到9psi之间。在一些实施方式中,阀位于充气的物体上不同于传感器封壳100的位置。在一些实施方式中,阀可位于充气的物体的与传感器封壳100相对的端部上。例如,传感器封壳100可附连到“篮球”的顶部,而阀基本上或精确地离开传感器封壳100为180度、在篮球的“底部”处。当阀离开传感器为精确地180度时,封壳材料可在制造过程中添加到该值以及附近,以平衡构造的重量(例如,以使封壳、电子器件和盖的附加质量偏置)。
[0046] 在一些实施方式中,传感器封壳100与可充气物体的内胆制成一体,因而,主体部104延伸到内胆的内部区域内。传感器封壳100可定位成使内腔108与内胆的内部环境分离。这允许在内腔108充气时在内胆的内部环境与内腔108之间形成压差(例如,7到9psi之间)。主体部104的壁可由柔性材料制成,因而,内胆的内部环境与内腔108之间的压差可允许主体部104的壁向内挠曲,并向电池110和电路板112施加压力。
[0047] 通过允许来自加压的内胆的压力赋予主体部104,传感器封壳100可允许包括电池110和电路板112在内的内部部件在内腔108内更牢固地保持在位。将电路板112的位置固定在传感器封壳100内可减小能由包含在电路板112内的运动传感器检测到的振动噪声或干涉。这允许运动传感器使得包含传感器封壳100的充气物体的运动的测量更清楚、更精确,其中,测量与由传感器封壳本身的次级振动引起的振动噪声相对无关。
[0048] 在一些情况下,盖120包括孔122,该孔122允许内腔108向可充气物体的外部环境敞开,传感器封壳100附连到该可充气物体或与其制成一体。这允许内腔108内的压力与可充气物体的外部环境的压力相平衡。当对可充气物体的内胆加压时,内胆的内部压力和外部环境的压力(也是内腔108内的压力)之间的压差使主体部104的壁向内挠曲,并将压力施加于传感器封壳100的内部部件,以牢固地保持这些部件。
[0049] 在一些实施方式中,传感器封壳100可附连到充气的物体或集成到其内,以不位于充气的物体的内胆内或不刺穿该内胆。传感器封壳100可附连于具有内胆的充气物体,以使主体部104通过充气物体的外层内的开口延伸,但仍在内胆外部。当对内胆充气时,该构造可允许传感器封壳100保持位于内胆内的加压环境外部。当对内胆进行加压时,内胆的外表面可与主体部104的外表面接触,并将压力施加于主体部104。在一些实施方式中,主体部104可由挠性或半挠性材料制成,以允许由内胆所施加的压力的至少一部分施加到容纳于内腔108内的内部部件。
[0050] 例如,当对内胆进行加压时,内胆的外表面可压抵主体部104的外表面,并将压力施加于主体部104的外表面。参照图2和4,当施加于主体部104的外表面的压力增大时,主体部104的一个或多个壁可被向内压,从而使内腔108收缩,并进一步使固定构件115将压力施加于电池110和电路板112,以将电池110和电路板112比在主体部104不暴露于外部压力的情况下更牢固地保持在位。封壳的压缩可有意地造成比可充气物体放气时更刚性的总系统。在一些实施方式中,穿过盖120的孔122可允许内腔108的压力保持在与外部环境相同的压力下,因此,当内腔108的压力比外部环境压力大时,由内胆所施加的压力更有效。
[0051] 通过允许充气物件的内胆将压力赋予主体部104,传感器封壳100可使包括电池110和电路板112在内的内部部件在内腔108内更牢固地保持在位。将电路板112的位置固定在传感器封壳100内可减小可由包含在电路板112内的运动传感器检测到的振动噪声或干涉。这允许运动传感器使得包含传感器封壳100的充气物体的运动的测量更清楚、更精确,其中,测量与由传感器封壳本身的次级振动引起的振动噪声相对无关。
[0052] 参照图2,孔118的上部具有直径202。直径202可以在15毫米到30毫米的范围内(例如,15,16,18,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29或30毫米)。在一些实施方式中,直径202可以是约20毫米。在一些实施方式中,直径202可以是约21.675毫米。在一些实施方式中,盖120的上部的直径对应于直径202。孔118的中间部可具有直径203。直径203可以在15毫米到30毫米的范围内(例如,15,16,18,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29或30毫米)在一些实施方式中,直径203可以是约20.611毫米。在一些实施方式中,盖120的中间部的直径对应于直径203。
[0053] 内腔108的底部可具有直径204。直径204可以在15毫米到30毫米的范围内(例如,15,16,18,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29或30毫米)在一些实施方式中,直径204可以是约23.25毫米。传感器封壳100的底部可具有直径206。直径206可以在15毫米到30毫米的范围内(例如,15,16,18,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29或30毫米)在一些实施方式中,直径206可以是约28毫米。传感器封壳可具有高度208。高度208可以在25毫米到60毫米的范围内(例如,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59或60毫米)。在一些实施方式中,高度208可以是约46毫米。
[0054] 盖120可具有高度210。高度210可以在5毫米到20毫米的范围内(例如,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,18,18,19或20毫米)在一些实施方式中,高度210可以是约15毫米。盖120的顶部可具有高度212。高度212可以在0毫米到10毫米内(例如,
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9或10毫米)。在一些实施方式中,高度212可以是约2毫米。盖120的扩开底部可具有高度214。高度214可以在0毫米到6毫米内(例如,0,1,2,3,4,5或6毫米)。在一些实施方式中,高度214可以是约3毫米。在一些实施方式中,凹槽121的高度可对应于高度214。
[0055] 延伸唇部102可具有高度216。高度216可以在1毫米到5毫米内(例如,1,2,3,4或5毫米)。在一些实施方式中,高度216可以是约2毫米。参照图1,延伸唇部102可具有直径218。直径218可以在30毫米到200毫米的范围内(例如,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180,190或200毫米)。在一些实施方式中,直径218可以是约70毫米。
[0056] 在一些实施方式中,传感器封壳100可包括充电口,以允许电池充电器附连到电池110以对电池110进行再充电。例如,可移去盖120以露出该充电口。又例如,电池充电器的一部分可通过孔122插入,以与充电口接触。在一些实施方式中,充电口可连接到充电器,该充电器插入标准墙上插座,并接收125伏交流电。在其它实施方式中,充电口可连接到标准USB计算机端口,以传输例如5伏的直流电。
[0057] 在一些情况下,文中所设的传感器封壳可包括部分地设置在主体部的底面内的阀。例如,孔可穿过传感器封壳的主体部的底部延伸。阀(例如,用于接纳充气针的橡胶阀)可位于该孔内或插入该孔内,并附连到传感器封壳。阀可提供从传感器封壳的内腔通到可充气物体的内胆的可密封路径。在一些情况下,可移去盖和/或电子部件,以使标准充气针可经由位于传感器封壳的内腔中的阀来对可充气物体充气。在一些情况下,阀可定位成与盖的孔(例如,孔122)对准,以使针(例如,长针)可以在不移去盖和/或电子部件的情况下对可充气物体充气。
[0058] 与文中所设的传感器封壳相结合的充气阀可允许传感器封壳起到用于保持电子部件(诸如,电池110和电路板112)的固定封壳以及用于充气物体的充气阀的作用。该构造可削弱对在充气物体的表面内制成单独开口的需求。
[0059] 现参照图5,可充气物体300(例如,篮球)可包括外层302和内胆304。在一些情况下,卷绕层(例如,尼龙卷绕层)可位于外层302和内胆304之间。传感器封壳306可固定到可充气物体300。在一些实施方式中,传感器封壳306的构造可基本上类似于图1-4中所示的传感器封壳100的构造。在一些实施方式中,传感器封壳306可具有与传感器封壳100的构造不同的构造。传感器封壳306可牢固地保持诸如是一个或多个电池、一个或多个电路板、一个或多个运动传感器(包含在电路板内或与电路板分开)的电子部件、用于接纳电池充电器的充电口和/或用于电气连接容纳于传感器封壳306内的电子部件的配线。
[0060] 如参照传感器封壳100如上所述地,传感器封壳306包括用于与内胆304配合的延伸唇部308。在图5中所示的示例中,延伸唇部308的上表面与可充气物体300的内表面配合。在一些情况下,内胆的材料和延伸唇部308的全部或一部分的材料可进行处理(例如,硫化)以形成一体的单元。在一些情况下,延伸唇部308可采用诸如橡胶胶水或两组分环氧树脂的粘结剂固定到内胆304。
[0061] 在一些实施方式中,将传感器封壳306附连于内胆304,以使传感器封壳306的一部分通过内胆304中的孔310延伸,且传感器封壳306的上表面与内胆304的外表面齐平或近乎齐平。在一些这种实施方式中,可充气物体300可包括盖312(例如,与传感器封壳306的盖分开),该盖312装入外层302内的孔314。盖312可插入孔314内以与外层302一起形成光滑的连续表面,同时允许触及传感器封壳306。例如,可移去盖312,以允许触及传感器封壳306的充电口。传感器封壳306可例如包括盖(与盖312分开),该盖具有穿过其的孔。在一些情况下,盖312可形成有开口,该开口可定位成与装入传感器封壳306内的盖中存在的开口对准。这种开口的对准可允许使用者插入导线连接件,以对位于传感器封壳306内的电池进行充电。在一些情况下,盖312可从可充气物体300移除,以使孔露出,并允许电池充电器插入孔,以与传感器封壳306的充电口配合。
[0062] 在一些实施方式中,盖312可由橡胶、柔性或半柔性塑料、皮革或复合皮革(例如,合成皮革)制成。在一些实施方式中,盖312由与外层302相同的材料制成。在一些实施方式中,盖312通过摩擦配合在孔314内保持在位。在一些实施方式中,盖312和孔314可带有螺纹,以允许盖312螺纹连接到可充气物体300上。
[0063] 在一些实施方式中,传感器封壳306的一部分可穿过孔310和孔314,因而,传感器封壳306的上表面与外层302的外表面齐平或近乎齐平。在一些实施方式中,延伸唇部308可固定到内胆304的外表面。在一些实施方式中,延伸唇部308可固定到外层302的内或外表面。
[0064] 现参照图8,用于牢固地保持电子部件的封壳的使用方法800包括但不限于获得封壳的步骤802。这种封壳可通过将封壳模制成单独物件来获得。在步骤804,可将封壳固定到内胆。例如,可在用于产生内胆的模制过程中将封壳与可充气物体的内胆制成一体。在一些情况下,内胆的材料和封壳的全部或一部分的材料可进行处理(例如,硫化)以形成一体的单元。
[0065] 在一些情况下,封壳可包括扩开部,该扩开部从封壳的主体向外径向延伸。在一些实施方式中,扩开部可与内胆的内表面配合,而封壳的主体延伸到内胆内,且封壳的顶部穿过内胆内的孔。在一些实施方式中,扩开部可装到内胆的外表面上,同时封壳的主体延伸到内胆的内部中。在一些情况下,可充气物体的在开口周围的材料和封壳的扩开部的材料可进行处理(例如,硫化),因而,产生连续的材料流,且封壳变得与可充气物体成一体。
[0066] 在一些情况下,可使内胆的内部与可充气物体的外部环境分开,以允许内胆具有与外部环境的压力不同的压力。在将封壳固定到内胆时,将封壳相对于内胆定位成使封壳的内腔与内胆的内部环境分开。可充气物体可以例如是篮球、排球、美式足球、英式足球或可充气的吊袋。
[0067] 在一些实施方式中,在封壳的延伸唇部和内胆的外表面之间形成密封。例如,延伸唇部可采用诸如环氧树脂之类的粘结剂固定到内胆。又例如,可在延伸唇部和内胆之间形成真空密封。又例如,可在延伸唇部和内胆之间形成摩擦密封。
[0068] 在一些实施方式中,将封壳定位成使封壳的顶部穿过可充气物体的外层内的开口。例如,可充气物体的外层可包括穿过它的开口。封壳的上部可定位在开口内,因而,使封壳的顶面暴露于可充气物体的外部环境。在一些实施方式中,封壳的顶面与外层的外表面齐平或近乎齐平。在一些实施方式中,封壳包括插入顶部的盖,且盖的顶面与外层的外表面齐平或近乎齐平。在一些实施方式中,可移去盖以允许从外部触及定位在封壳的内腔内的部件。
[0069] 在步骤806,可将卷绕层添加到内胆上。可如此施加卷绕层,即,使卷绕物不覆盖封壳的开口。在步骤808,可将外壳层添加到卷绕层上。可如此施加外壳层,即,使外壳层不覆盖封壳的开口。在步骤810,可将电子部件以牢固的方式定位在封壳内。例如,封壳的内腔可包括用于接纳各种电子部件的一个或多个接纳槽。可将部件插入接纳槽。在一些实施方式中,可将泡沫或其它材料用作固定构件,这些固定构件用于使各种电子部件分隔开,并将电子部件固定在位。在一些实施方式中,固定构件可具有冲击吸收特性,以吸收施加于封壳的运动。电子部件可包括一个或多个电池、一个或多个电路板或一个或多个传感器。传感器可例如是运动传感器(例如,加速计、角速率陀螺仪和磁力计),以检测具有封壳的可充气物体的运动。又例如,传感器可以是温度或压力传感器。在一些实施方式中,所包括的传感器可以是电路板的一部分。
[0070] 在步骤812,可将盖插入封壳的顶部内。例如,可将橡胶止动型盖插入设置在封壳顶部内的孔。盖能通过摩擦配合或卡配(pop-in)来固定。在一些情况下,可通过诸如橡胶胶水或两组分环氧树脂的粘结剂来固定该盖。该盖可设计成在传感器封壳的区域内向可充气物体提供光滑表面。在一些实施方式中,该盖可包括开口,以允许空气在封壳的内腔(例如,保持电子部件的空腔)与封壳的外部环境之间流动。该开口可允许封壳内的空腔压力与外部空气压力相平衡。
[0071] 在步骤814,可对可充气物体的内胆进行充气,以对封壳的至少一个外表面赋予压力。例如,可对内胆充气直至内胆的内部压力超过封壳的内腔的压力。由内胆的内部环境赋予封壳的压力可引起内腔收缩,由此使电子部件更牢固地固定在封壳内。由内胆赋予封壳的附加压力可使封壳变硬,这会造成可由保持在封壳内的运动传感器检测到的振动噪声或干涉减小。这允许运动传感器产生更清楚、更精确的可充气物体的运动的测量,其中,测量与由传感器封壳的次级振动引起的振动噪声相对无关。
[0072] 在使用方法800的一些实施例中,可进行更多或更少的步骤,或者能以不同的次序来进行这些步骤。例如,将盖插入封壳的顶部的步骤可以在将封壳固定到可充气物体的内胆内的步骤之后进行。又例如,使用方法800还可包括采用包含在封壳内的传感器来记录关于可充气物体的运动的数据的步骤。
[0073] 已描述了本发明的许多实施例。然而,应理解到可以在不脱离本发明范围和精神的情况下进行各种改型。由此,其它实施例在下述权利要求书的范围内。
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