运动用球及其制造方法

申请号 CN201380017464.7 申请日 2013-03-28 公开(公告)号 CN104203355B 公开(公告)日 2017-09-29
申请人 耐克创新有限合伙公司; 发明人 斯科特·R·伯格伦; 斯科特·W·约翰逊; 文森特·F·怀特;
摘要 一种运动用球,可以包括形成了该运动用球外部表面的 外壳 。外壳可以包含多个连接的面板,该多个连接的面板包括闭合面板。此外,该球可以包括位于闭合面板径向向内 位置 的 衬垫 层,衬垫层延伸超过闭合面板的外围边界,而且与邻接闭合面板的一个或多个面板至少部分地重叠。衬垫层还可以包括位于闭合面板径向向内位置的开口,开口小于闭合面板的表面面积。另外,该球可以包括位于衬垫层径向向内位置的球胆,球胆包括用于将 流体 引入球内的 阀 ,阀延伸穿过开口并穿过闭合面板。
权利要求

1.一种运动用球,包括:
外壳,其形成所述运动用球的外部表面,所述外壳包含多个连接的面板,所述多个连接的面板包括闭合面板;
衬垫层,其位于所述闭合面板径向向内的位置,所述衬垫层延伸超过所述闭合面板的外围边界,且与邻接所述闭合面板的一个或多个面板至少部分地重叠,所述衬垫层包括位于所述闭合面板径向向内位置的开口,所述开口小于所述闭合面板的表面面积,所述开口用于将外壳和衬垫层翻转为正面朝外;以及
球胆,其位于所述衬垫层径向向内的位置,所述球胆包括用于将流体引入所述球内的,所述阀延伸穿过所述开口并穿过所述闭合面板,其中所述外壳包括内表面,并且其中所述衬垫层内衬在所述外壳的整个内表面,除了所述衬垫层中的所述开口所在的区域,其中所述球胆被附接至所述闭合面板,使得所述闭合面板封闭衬垫层和外壳中的开口并提供球胆。
2.如权利要求1所述的球,其中所述闭合面板利用粘合剂附接至所述衬垫层。
3.如权利要求1所述的球,其中所述闭合面板通过一个或者多个焊接部附接至邻接所述闭合面板的面板。
4.如权利要求1所述的球,其中所述衬垫层包括位于所述球胆和所述外壳之间的中间层
5.如权利要求1所述的球,其中所述外壳包括多个层,并且其中所述衬垫层包括所述外壳的内层。
6.如权利要求4所述的球,其中所述球胆和中间层被附接至所述闭合面板。
7.如权利要求1所述的球,其中一片材料被附接至所述闭合面板的内侧,所述一片材料与所述衬垫层的材料相同,并且具有配置成大体上填补所述衬垫层中的所述开口的大小和形状。
8.一种运动用球,包括:
外壳,其具有内表面和外表面,所述外表面形成了所述运动用球的外部表面,所述外壳包含多个连接的面板,所述多个连接的面板包括闭合面板;以及
衬垫层,其位于所述闭合面板径向向内的位置,所述衬垫层延伸超过所述闭合面板的外围边界,且与邻接所述闭合面板的一个或多个面板至少部分地重叠,所述衬垫层包括位于所述闭合面板径向向内位置的开口,所述开口小于所述闭合面板的表面面积,所述开口用于将外壳和衬垫层翻转为正面朝外;
其中所述衬垫层内衬在所述外壳的整个内表面,除了所述衬垫层中的所述开口所在的区域。
9.如权利要求8所述的球,其中所述闭合面板利用粘合剂附接至所述衬垫层。
10.如权利要求8所述的球,其中所述闭合面板通过一个或者多个焊接部附接至邻接所述闭合面板的面板。
11.如权利要求8所述的球,还包括位于所述外壳径向向内位置的球胆,其中所述衬垫层包括位于所述球胆和所述外壳之间的中间层。
12.如权利要求8所述的球,其中所述外壳包括多个层,并且其中所述衬垫层包括所述外壳的内层。
13.一种制造运动用球的方法,包括:
通过连接多个面板来形成部分组装的外壳,留下被配置为用于接纳闭合面板的开放的一个区域,其中所述部分组装的外壳被里面朝外地形成;
在里面朝外地部分组装的外壳的至少一部分上放置衬垫层,
在所述部分组装的外壳的被配置为用于接纳闭合面板的所述开放区域上方在所述衬垫层中定位开口,所述衬垫层中的所述开口小于所述部分组装的外壳的所述开放区域;
穿过所述衬垫层中的所述开口和所述部分组装的衬垫层的所述开放区域,将所述部分组装的外壳和衬垫层翻转为正面朝外;以及
在所述开放区域紧贴所述衬垫层安装闭合面板,
所述方法还包括穿过所述衬垫层中的所述开口将球胆插入所述部分组装的外壳中,其中所述球胆被附接至所述闭合面板。
14.如权利要求13所述的方法,其中安装所述闭合面板包括利用粘合剂将所述闭合面板附接至所述衬垫层。
15.如权利要求13所述的方法,其中安装所述闭合面板包括通过焊接将所述闭合面板附接至邻接所述闭合面板的面板。
16.如权利要求13所述的方法,其中所述球胆包括用于将流体引入所述球胆的阀,所述阀延伸穿过所述闭合面板。
17.一种制造运动用球的方法,包括:
通过连接多个面板来形成部分组装的外壳,所述部分组装的外壳包括开放区域;
将衬垫层固定到所述部分组装的外壳的整个内部表面,所述衬垫层包括位于所述开放区域内的开口,所述开口用于将外壳和衬垫层翻转为正面朝外;
穿过所述衬垫层的所述开口将球胆放置进入所述部分组装的外壳内;
在所述开放区域中定位闭合面板;以及
将所述闭合面板固定到所述衬垫层。
18.如权利要求17所述的方法,其中所述衬垫层包括衬垫片,所述衬垫片部分地覆盖所述部分组装的外壳的所述内部表面。
19.如权利要求18所述的方法,还包括将所述部分组装的外壳翻转为正面朝外。
20.如权利要求19所述的方法,其中将所述衬垫片固定到所述部分组装的外壳的所述内部表面在所述部分组装的外壳被翻转为正面朝外之后进行。
21.一种运动用球,包括:
外壳,其形成所述运动用球的外部表面,所述外壳包含多个连接的面板,所述多个连接的面板包括闭合面板;
衬垫层,其位于所述闭合面板径向向内的位置,所述衬垫层延伸超过所述闭合面板的外围边界,且与邻接所述闭合面板的一个或多个面板至少部分地重叠,所述衬垫层包括位于所述闭合面板径向向内位置的开口,所述开口小于所述闭合面板的表面面积;
球胆,其位于所述衬垫层径向向内的位置;和
阀,其用于将流体引入所述球内,所述阀附接至所述球胆,其中所述阀的一部分延伸穿过所述开口并穿过所述闭合面板;
其中所述衬垫层中的所述开口大体上大于所述阀的延伸穿过所述开口的部分;
其中所述外壳包括第一区域和第二区域,所述第一区域对应于所述开口在所述衬垫层中的位置,所述第二区域与所述球的内表面的其余部分相对应;
其中所述衬垫层内衬在所述外壳的内表面的整个第二区域;
其中从所述衬垫层完全分离的一片材料附接至所述闭合面板的内侧,所述一片材料由与所述衬垫层相同的材料形成;
其中附接至所述闭合面板的内侧的所述一片材料具有配置成大体上填补所述衬垫层中的所述开口的大小和形状;
其中附接至所述闭合面板的内侧的所述一片材料与所述球胆接触;并且
其中附接至所述闭合面板的内侧的所述一片材料的大体上大部分未附接至所述球胆。
22.如权利要求21所述的球,其中所述球胆附接至所述闭合面板。
23.如权利要求21所述的球,其中所述闭合面板利用粘合剂附接至所述衬垫层。
24.如权利要求21所述的球,其中所述闭合面板通过一个或多个焊接部附接至邻接所述闭合面板的面板。
25.如权利要求21所述的球,其中所述衬垫层包括位于所述球胆和所述外壳之间的中间层,所述中间层具有有限的拉伸程度。
26.如权利要求21所述的球,其中所述外壳包括多个层,并且其中所述衬垫层包括所述外壳的内层。
27.如权利要求25所述的球,其中所述球胆和中间层被附接至所述闭合面板,所述中间层具有有限的拉伸程度。
28.如权利要求21所述的球,其中所述多个连接的面板通过一个或多个焊接部而连接在一起。
29.如权利要求21所述的球,其中所述多个连接的面板通过缝合而连接在一起。
30.一种运动用球,包括:
外壳,其具有内表面和外表面,所述外表面形成了所述运动用球的外部表面,所述外壳包含多个连接的面板,所述多个连接的面板包括闭合面板;
衬垫层,其位于所述闭合面板径向向内的位置,所述衬垫层延伸超过所述闭合面板的外围边界,且与邻接所述闭合面板的一个或多个面板至少部分地重叠,所述衬垫层包括位于所述闭合面板径向向内位置的开口,所述开口小于所述闭合面板的表面面积;和球胆,其位于所述衬垫层径向向内的位置,所述球胆包括用于将流体引入所述球内的阀,所述阀的一部分延伸穿过所述开口并穿过所述闭合面板;
其中所述衬垫层中的所述开口大体上大于所述阀的延伸穿过所述开口的部分;
其中所述外壳包括第一区域和第二区域,所述第一区域对应于所述开口在所述衬垫层中的位置,所述第二区域与所述球的所述内表面的其余部分相对应;
其中所述衬垫层内衬在所述外壳的所述内表面的整个第二区域;
其中所述衬垫层是连续的材料层;
其中所述衬垫层围绕所述开口的整个外围是不连续的;
其中一片材料附接至所述闭合面板的内侧,所述一片材料由与所述衬垫层相同的材料形成;
其中附接至所述闭合面板的内侧的所述一片材料布置在所述衬垫层中的所述开口内;
其中附接至所述闭合面板的内侧的所述一片材料与所述球胆接触;并且
其中附接至所述闭合面板的内侧的所述一片材料的大体上大部分未附接至所述球胆。
31.如权利要求30所述的球,其中所述闭合面板利用粘合剂附接至所述衬垫层。
32.如权利要求30所述的球,其中所述闭合面板通过一个或多个焊接部附接至邻接所述闭合面板的面板。
33.如权利要求30所述的球,其中所述衬垫层包括位于所述球胆和所述外壳之间的中间层,所述中间层具有有限的拉伸程度。
34.如权利要求30所述的球,其中所述外壳包括多个层,并且其中所述衬垫层包括所述外壳的内层。
35.如权利要求30所述的球,其中所述多个连接的面板通过一个或多个焊接部而连接在一起。
36.如权利要求30所述的球,其中所述多个连接的面板通过缝合而连接在一起。
37.一种制造运动用球的方法,包括:
通过使多个面板彼此连接来形成部分组装的外壳,所述部分组装的外壳包括开放区域;
将衬垫层固定到所述部分组装的外壳的内部表面,所述衬垫层包括位于所述开放区域内的开口;
穿过所述衬垫层的所述开口将球胆放置在所述部分组装的外壳内;
将一片材料附接至闭合面板的内侧,所述一片材料由与所述衬垫层相同的材料形成;
在所述开放区域中定位所述闭合面板,使得所述一片材料布置在所述衬垫层中的所述开口内,并且附接至所述闭合面板的内侧的所述一片材料与所述球胆接触;以及将所述闭合面板固定到所述衬垫层。
38.如权利要求37所述的方法,其中所述球胆包括用于将流体引入所述球内的阀,所述方法还包括使所述阀的一部分延伸穿过所述衬垫层中的所述开口并穿过所述闭合面板;
其中所述衬垫层中的所述开口大体上大于所述阀的延伸穿过所述开口的部分。
39.如权利要求37所述的方法,其中所述外壳包括第一区域和第二区域,所述第一区域对应于所述开口在所述衬垫层中的位置,所述第二区域与所述球的内表面的其余部分相对应。
40.如权利要求39所述的方法,其中所述衬垫层内衬在所述外壳的内表面的整个第二区域。
41.如权利要求37所述的方法,其中所述衬垫层是连续的材料层;并且
其中所述衬垫层围绕所述开口的整个外围是不连续的。
42.如权利要求37所述的方法,其中在组装所述球时,附接至所述闭合面板的内侧的所述一片材料的大体上大部分未附接至所述球胆。
43.如权利要求37所述的方法,其中附接至所述闭合面板的内侧的所述一片材料具有配置成大体上填补所述衬垫层中的所述开口的大小和形状。
44.如权利要求37所述的方法,还包括使所述闭合面板通过一个或多个焊接部附接至邻接所述闭合面板的面板。
45.如权利要求44所述的方法,其中使所述多个面板彼此连接包括使所述多个面板的边缘彼此焊接。

说明书全文

运动用球及其制造方法

[0001] 背景
[0002] 多种可充气运动用球,例如英式足球,通常表现为层状配置,该层状配置包括外壳中间层、和球胆。外壳形成运动用球的外部部分,而且一般是由多个耐用和耐磨的面板沿着邻接的边缘连接在一起形成(例如,利用缝合或粘合剂)。尽管面板配置可以显著变化,常规英式足球的外壳包括三十二面板,其中的十二块具有五边形形状,其中的二十块具有六边形形状。
[0003] 中间层形成了运动用球的中间部分,而且位于外壳和球胆之间。在另外的目的中,中间层可以给运动用球提供柔软的感觉、给予能量回弹,和限制球胆的膨胀。在一些配置中,中间层或者中间层的部分可以被粘合、连接或者以其他方式结合到外壳上作为衬垫材料。
[0004] 球胆,其具有可充气配置,被放置在中间层里面来提供运动用球的内部部分。为了便于充气(比如,利用压缩的空气),球胆通常包括装有的开口,该开口延伸穿过中间层和外壳中的每一个,因而球胆从运动用球的外部可接近。
[0005] 为了便于构成外壳的面板的连接,许多球类的外壳里面朝外地被组装,从而提供了对位于面板边缘处的凸缘的接近,该凸缘典型地向内投射且被缝合、粘接、或焊接到其邻接面板的凸缘。一旦里面朝外的外壳的组装接近完成,外壳被翻转为正面朝外,而且外壳最后未闭合的部分被连接,用以完成外壳的闭合。例如,在一些情况下,外壳的一个或两个接缝留为未闭合状态,为外壳被翻转为正面朝外提供通过的开口。一旦外壳被翻转为正面朝外,在最后的接缝被连接来提供外壳的最终闭合之前,球胆、限制层和/或其它层可以通过开口被插入。
[0006] 概述
[0007] 在一方面,本公开指向一种运动用球。该球可以包括形成运动用球外部表面的外壳。外壳可以包含多个连接的面板,该多个连接的面板包括闭合面板。此外,该球可以包括位于闭合面板径向向内位置的衬垫层,衬垫层延伸超过闭合面板的外围边界,且与邻接闭合面板的一个或多个面板至少部分地重叠。衬垫层还可以包括位于闭合面板径向向内位置的开口,该开口小于闭合面板的表面面积。另外,该球可以包括位于衬垫层径向向内位置的球胆,球胆包括用于将流体引入球内的阀,该阀延伸穿过开口并穿过闭合面板。
[0008] 在另一方面,本公开指向一种运动用球。该球可以包括具有内表面和外表面的外壳,该外表面形成运动用球的外部表面。外壳可以包含多个连接的面板,该多个连接的面板包括闭合面板。此外,该球可以包括位于闭合面板径向向内位置的衬垫层,衬垫层延伸超过闭合面板的外围边界,且与邻接闭合面板的一个或多个面板至少部分地重叠。衬垫层可以包括位于闭合面板径向向内位置的开口,该开口小于闭合面板的表面面积。另外,衬垫层可以内衬在外壳的整个内表面,除了衬垫层中的开口所在的区域。
[0009] 在另一方面,本公开指向一种制造运动用球的方法。该方法包括通过连接多个面板形成部分组装的外壳,留下被配置为用于接纳闭合面板的开放的一个区域,其中该部分组装的外壳被里面朝外地形成。此外,该方法可以包括在里面朝外、部分组装的外壳的至少一部分上放置衬垫层。进一步地,该方法可以包括在部分组装的外壳的被配置为用于接纳闭合面板的开放区域上方在衬垫层中定位开口,衬垫层中的开口小于部分组装的外壳的开放区域。该方法还可包括穿过衬垫层的开口和部分组装的衬垫层的开放区域将部分组装的外壳和衬垫层翻转为正面朝外,并且在开放区域抵住衬垫层安装闭合面板。
[0010] 在另一方面,本公开指向一种制造运动用球的方法。该方法包括通过连接多个面板形成部分组装的外壳,部分组装的外壳包括开放区域。该方法也可以包括将衬垫层固定到部分组装的外壳的内部表面,衬垫层包括位于开放区域内的开口。此外,该方法可以包括通过衬垫层的开口将球胆放置在部分组装的外壳内。进一步地,该方法可以包括将闭合面板定位在开放区域中,并且将闭合面板固定到衬垫层。
[0011] 在所附权利要求中具体地指出了本发明的优点和表现新颖性方面的特征。但是,为了获得对本发明的优点和新颖性特征更好的理解,可以参照后续的描述性内容和附图,其中描述和阐释了与本发明相关的多种配置和构思。

附图说明

[0012] 当结合附图进行阅读时,将会更好地理解前面的概述和下面的详细描述。
[0013] 图1是运动用球的透视图。
[0014] 图2是运动用球的另一透视图。
[0015] 图3是由图2中剖面线3-3界定的运动用球的部分的横截面图。
[0016] 图4是运动用球的面板的俯视图。
[0017] 图5是两个连接的面板的透视图。
[0018] 图6是由图5中剖面线6-6界定的连接的面板的横截面图。
[0019] 图7是用于连接面板的焊接工具的透视图。
[0020] 图8是由图7中剖面线8-8界定的焊接工具的横截面图。
[0021] 图9A-9E是描绘在运动用球制造过程中将面板焊接在一起的步骤的示意性横截面图。
[0022] 图10是与图8一致并且描绘了另外一种焊接工具的横截面图。
[0023] 图11A-11E是描绘运动用球制造过程中的进一步步骤的正视图,该步骤包括最后的外壳面板的安装。
[0024] 图12A-12F是运动用球最后的外壳面板的示例性配置的横截面图。
[0025] 图13A和图13B是阐释了将面板安装到运动用球上的过程的方面的面板的横截面图。
[0026] 详细描述
[0027] 下面的论述和附图公开了多种运动用球的配置和与制造运动用球相关的方法。虽然关于英式足球来对运动用球进行讨论和描述,但是与配置和方法相关的构思可以应用到多种类型的可充气运动用球。因此,除了英式足球,本文讨论的构思可以结合到例如篮球、橄榄球(用于美式橄榄球或者英式橄榄球)、排球和球。各种不可充气的运动用球,比如棒球和垒球,也可以结合本文讨论的构思。
[0028] 一般的运动用球配置
[0029] 具有英式足球的一般配置的运动用球10在图1-3被描绘。运动用球10表现为层状配置,具有(a)外壳20,其形成运动用球10的外部部分,(b)中间层30,其位于外壳20之内,和(c)可充气球胆40,其形成运动用球10的内部部分。在加压时,球胆40使得运动用球10呈现大体上的球形形状。更特别地,球胆40内的压使得球胆40在中间层30上施加向外的力。依次地,中间层30在外壳20上施加了向外的力。为了限制球胆40的膨胀,并且也为了限制在外壳20上的张力,中间层30的一部分可以具有有限的拉伸程度。换句话说,球胆40在中间层30上施加了向外的力,但中间层30的拉伸特性有效地阻止了向外的力在外壳20上产生明显的张力。相应地,中间层30限制了来自球胆40的压力,同时允许向外的力在外壳20上产生球形形状,从而给予运动用球10球形形状。
[0030] 外壳20由多种面板21形成,面板21沿着相邻的侧边或边缘连接在一起,以形成多个接缝22。尽管面板21被描绘为具有十二个等边的五边形的形状,但面板21可以具有非等边的形状、凹或凸的边缘、或者以镶嵌式布置方式结合来形成外壳20的多种其它形状(例如,三形的、正方形的、长方形的、六边形的、八边形的、圆形的、椭圆形的、非几何形状的)。在一些配置中,运动用球10可以具有十二块五边形面板21和二十块六边形面板21,以给予常规英式足球的一般配置。所选的面板21还可以与邻接的面板21形成整体性的(例如,一片一件式)结构,用以形成桥接面板来减少接缝22的数量。因此,外壳20的配置可以显著地变化。
[0031] 面板21可以以任何合适的方式连接来形成接缝22。例如,在一些配置中,面板21可以以常规方法或者替代方法通过缝合(例如,手工或机器缝合)连接。在一些配置中,焊接过程可以被应用在运动用球10的制造中来连接面板21并形成接缝22。更特别地,面板21可以至少部分由聚合材料形成,聚合材料可以是热塑性聚合材料,而且面板21的边缘可以被加热并相互结合来形成接缝22。在图3中的横截面中描绘了接缝22的配置的一个例子,其中焊接过程已经通过结合或混合来自每个面板21的聚合材料有效地将两块面板21互相固定、结合或者以其他方式连接。在其它配置中,一些面板21可以通过缝合连接,或者可以利用缝合对多种接缝22进行补充。
[0032] 利用焊接过程来形成接缝22的一个优点涉及运动用球10的总质量。鉴于常规运动用球的大约百分之十至十五的重量可以来自于面板之间的接缝,焊接面板21可以减少接缝22处的质量。通过消除外壳20中的缝合接缝,原本缝合接缝占用的质量可以用于其它结构元件,该结构元件增强运动用球10的使用性能(例如,能量回弹、圆球度、质量分布、耐用性、空气动力学性能)。另一个优点涉及制造效率。缝合常规运动用球的每个接缝是一个相对耗时的过程,特别是利用手工缝制时。通过在接缝22处将面板21焊接在一起,可以减少形成外壳20所需的时间,从而提高了整体的制造效率。
[0033] 中间层30位于外壳20和球胆40之间,可以被形成为包括给运动用球提供柔软感觉的可压缩泡沫层、产生能量回弹的橡胶层和限制球胆40的膨胀的限制层中的一个或多个。中间层30的整体结构可以显著地变化。作为一个例子,限制层可以由(a)从不同方向重复缠绕球胆40来形成大体上覆盖球胆40的全部的网套的线、纱或者丝,(b)缝合在一起来形成围绕球胆40延伸的结构的多个大致上平坦的或者平面的织物元件,或(c)被浸有胶乳(latex)并以重叠配置环绕在球胆40上的多个大致上平坦的或者平面的织物带来形成。限制层也可以是实质上无缝的球形形状的织物,如2008年6月27日提交于美国专利商标局的专利申请序列号为12/147,799的美国专利申请中所公开的。在运动用球10的一些配置中,中间层30或中间层30的部分也可以被结合、连接、或者以其他方式合并到外壳20用作衬垫材料,或者中间层30可以不包含在运动用球10中。因此,中间层30的结构可以显著地变化来包括多种配置和材料。
[0034] 球胆40具有可充气配置并且位于中间层30内,以提供运动用球10的内部部分。一旦充气,球胆40表现出圆形或者大致上球形的形状。为了便于充气,球胆40包括一个装有阀的开口(未描绘出),该装有阀的开口延伸穿过中间层30和外壳20,从而使球胆从运动用球10的外部可接近,或者球胆40可以具有半永久充气的无阀结构。球胆40可以由橡胶或胶乳(carbon latex)材料形成,该材料大体上阻止球胆40内的空气或其它流体扩散到运动用球10的外部。除了橡胶和碳胶乳,各种其它的弹性的或者以其他方式可拉伸的材料可以被用于球胆40。在一些配置中,球胆40也可以具有由多个连接的面板形成的结构,如2008年6月27日提交于美国专利商标局的专利申请序列号为12/147,943的美国专利申请中所公开的。
[0035] 制造过程
[0036] 如以上所讨论的常规运动用球的面板可以利用缝合(例如,手工或机器缝合)连接。但是,面板21至少部分地由聚合材料形成,聚合材料可以是热塑性聚合材料,热塑性聚合材料可以通过焊接过程连接。参照图4,结合到运动用球之前的面板21被描绘为具有面板区域23和五个凸缘区域24。面板区域23通常形成面板21的中央部分,而凸缘区域24通常形成面板的边缘部分且围绕面板区域23延伸。作为参考目的,虚线被描绘为在面板区域23和多个凸缘区域24之间延伸。面板21具有五边形的形状,而且每个凸缘区域24对应于五边形的一个侧边部位。在面板具有不同形状的进一步的配置中,凸缘区域的数量可以改变到与该形状的侧边数量一致。面板21界定了五个缺口25,缺口25从五边形的顶点向内延伸,并且有效地将多个凸缘区域24彼此分开。因此,尽管凸缘区域24保持连接在面板区域23上,但是缺口25可以允许凸缘区域24折曲或者以其他方式相互独立地运动。此外,每个凸缘区域24界定了多个对位孔26,对位孔26形成了延伸穿过面板21的孔。
[0037] 各种面板21的面板区域23形成外壳20的从运动用球10外部可见的部分的大部分或者全部。但是,凸缘区域24形成面板21的被结合在一起以将面板21互相连接的部分。参照图5和图6,图中描绘了将两个面板21相互连接所用方法的例子。尽管面板区域23是大致上相互共面的,但是连接的凸缘区域24向上弯曲并且沿着相邻的表面连接。此外,来自每个连接的凸缘区域24的对位孔26被对准。通过在结合(例如,通过焊接)之前将对位孔26对准,凸缘区域24相对于彼此被恰当地放置。如以下更详细地讨论的,连接的凸缘区域24的部分可能在外壳20的制造过程中被修切掉。需要注意的是一旦制造完成,图5和图6中朝上的表面位于运动用球10的内部,朝下的表面形成运动用球10的外部表面。
[0038] 以上讨论的面板21包括聚合材料,该聚合材料可以用来将面板21彼此固定。用作面板21的合适的聚合材料的例子包括热塑性和/或热固性聚酯、聚酰胺、聚酯、聚丙烯、和聚烯。在一些配置中,面板21可以包含增强或加强外壳20的丝或纤维。在进一步的配置中,面板21可以具有层状配置,包括聚合材料的外层和与该聚合材料结合的由织物、聚合泡沫或其它材料形成的内层。面板21也可以包含多个连接的由多种材料形成的层。
[0039] 当暴露在足够的热量中时,特别是当使用热塑聚合材料时,面板21内的聚合材料从固体状态转化为软化状态或液体状态。当充分冷却时,聚合材料继而从软化状态或液体状态转化回固体状态。基于聚合材料的这些性质,可以利用焊接过程来形成焊接部,该焊接部将面板21的部分(例如,凸缘区域24)彼此连接。如在此使用的,术语“焊接”或者其变体定义为两个元件之间的固定技术,该技术包括软化或者熔化至少一个元件内的聚合材料使得元件的材料在冷却时彼此固定。同样地,术语“焊接部”或者其变体定义为通过包括软化或者熔化至少一个元件中的聚合材料使得元件中的材料在冷却时彼此固定的过程而连接两个元件的结合部、连结部或者结构。例如,焊接可以包括(a)熔化或软化包含聚合材料的两个面板21使得来自每个面板21的聚合材料彼此混合(例如,穿过聚合材料之间的边界层扩散)并且在冷却时固定在一起,和(b)熔化或软化在第一面板21中的聚合材料,使得聚合材料延伸进入或渗入第二面板21的结构中(例如,渗入形成在第二面板21中的裂缝或者空腔,或者围绕第二面板21中的丝或纤维延伸,或者与第二面板21中的丝或纤维结合),以在冷却时将面板21固定在一起。当只有一个面板21包含聚合材料或者当两个面板21都包含聚合材料时,可以进行焊接。此外,焊接通常不包括使用缝合或者粘合剂,但是包括将面板21通过热量直接彼此结合。然而在一些情况下,缝合或者粘合剂可以用来补充焊接部或通过焊接得到的面板21的连接。
[0040] 多种技术可以用于将凸缘区域24焊接到彼此,包括传导加热、辐射加热、射频加热、声波加热和激光加热。图7和图8中描绘了焊模50的例子,焊模50可以用于通过结合两个凸缘区域24形成接缝22。焊模50包括两个部分51,两个部分51在长度上通常与面板21的一条侧边长度相对应。就是说,焊模50的长度通常等于或大于凸缘区域24的长度。每个部分51也界定了面向另一个部分51的相对表面52。也就是说,相对表面52面向彼此。例如,如果用作传导加热的目的,每个部分51可以包括内部加热元件或导入加热的液体的导管,用于充分地提升焊模50的温度从而形成凸缘区域24之间的焊接部。如果用作射频加热的目的,一个或全部两个部分51可以发出射频能量来加热面板21上特殊的聚合材料。除了焊模50外,可以使用多种其它的可以有效地在面板21之间形成焊接部的设备。
[0041] 现在参照图9A-9E来讨论利用焊模50来连接面板21的一般过程。首先,将来自两个面板21的邻接的凸缘区域24如此放置使得:(a)凸缘区域24的表面面向彼此,和(b)如图9A中所描绘的,对位孔26大致对准。焊模50的部分51也放置在邻接的凸缘区域24相对的两侧。然后部分51将相对表面52之间的凸缘区域24压到一起,如图9B中所描绘的,使得凸缘区域
24的表面彼此接触。通过利用焊模50加热凸缘区域24,凸缘区域24内的聚合材料熔化或者以其他方式软化到便于凸缘区域24之间的焊接的程度,如图9C中所描绘的,从而形成面板
21之间的接缝22。一旦通过将凸缘区域24结合在一起形成接缝22,如图9D中所描绘的,部分
51可以从凸缘区域24上撤回。凸缘区域24的多余部分,其可以包括界定对位孔26的部分,进而会被修切或以其它方式移除掉,如图9E中所描绘的,从而完成一个接缝22的形成。
[0042] 多种修切过程可以用于移除凸缘区域24的多余部分。例如,修切过程可以包括使用切割设备、磨轮或蚀刻过程。再例如,焊模50可以包含切刃53,如图10中所描绘的,切刃53在焊接过程中修切凸缘区域24。就是说,在部分51将相对表面52之间的凸缘区域24加热并压紧时,切刃53可以用来穿透凸缘区域24并且有效修切凸缘区域24。
[0043] 上文关于图9A-9E一般地讨论了通过焊接凸缘区域24来形成面板21之间的接缝22的一般过程。这个一般过程可以在多个面板21以及在每个面板21的多个凸缘区域24上重复进行,用以有效地形成如图11A中所描绘的大致上的球形或实质上闭合的结构。就是说,通过以上讨论的一般过程,可以将多个面板21焊接在一起来形成外壳20上的各种接缝22。
[0044] 如图11A所示,制造球10的方法可以包括通过将多个面板21连接来形成部分组装的外壳20,留下一个被配置为用于接纳闭合面板的开放区域28。如图11A中进一步所示,部分组装的外壳20可以被里面朝外地形成,正如通过凸缘区域24从球10的中心径向向外地突出所表明的。
[0045] 图11B描绘了相似的配置,其中凸缘区域24已经被修切。如以上所讨论的,凸缘区域24的修切或者移除可以在缝合或焊接过程之后进行,或者可以在缝合或焊接过程的同时进行。
[0046] 图11C阐释了中间层或衬垫层30已经被放置在里面朝外、部分组装的外壳的至少一部分上的状态。在这个配置中,凸缘区域24会在衬垫层30上产生隆起31。当该组件被翻转为正面朝外时,这些隆起会向内突出。如图11C中进一步阐释,该组装方法也可以包括在部分组装的外壳20的开放区域28的上方在衬垫层30中定位开口32。
[0047] 在放置了衬垫层30以后,外壳20可以通过开口32和开放区域28被反转或翻转为正面朝外,从而产生了图11D中描绘的配置。在图11B中凸缘区域24的修切部分向外突出,而通过开口32将外壳20反转或翻转为正面朝外把所有的凸缘区域24置于外壳20内。因此,一旦将外壳20反转或翻转为正面朝外,修切过的凸缘区域24就向内突出,而不是向外突出。参照图3,例如,外壳20的外部具有大致平滑的配置,而外壳20上与凸缘区域24对应的部分向内突出。面板21可以在运动用球10外部的接缝22的区域形成凹陷。
[0048] 如图11D所示,衬垫层30上的开口32可以小于部分组装的外壳20的开放区域28。一旦外壳20和衬垫层30的组件为图11D中所示的配置,就可以安装闭合组件60。闭合组件60可以包括闭合面板61,闭合面板61可以具有与构成外壳20的其它面板21实质上相同的配置。例如,闭合面板61和面板21可以具有实质上相同的层状配置。闭合组件60还可以包括球胆
40,球胆40可以被附接至闭合面板61并且通过开口32插入。如图11D中所阐释,球胆还可以包括阀62用于向球胆40内引入流体。在一些配置中,阀62可以延伸穿过闭合面板61。
[0049] 从图11D所示的视图可以看出,衬垫层30提供了一个表面,在该表面上闭合面板61可以被安装在开放区域28中,同时仍然提供开口32,外壳20可以通过开口32被翻转为正面朝外。当充当衬垫层30时,中间层可以具有如上所描述的相同或类似的组成结构。例如,在一些配置中,衬垫层30可以具有有限的拉伸的量。这样可以保持球的球形形状,并且也可以提供坚固的表面,闭合面板可以被安装在该坚固的表面上。
[0050] 为了安装闭合组件60,球胆40可以通过开口32插入,而且闭合面板61可以通过任何适当的方式附接到球10。例如,在一些配置中,闭合面板61的安装可以包括利用粘合剂将闭合面板61附接到衬垫层30。在一些配置中,闭合面板61的安装可以利用焊接将闭合面板61附接到与闭合面板61邻接的面板21。
[0051] 图11E阐释了带有闭合组件60的球10,包括安装的闭合面板61。作为闭合过程的一部分,闭合接缝63可以被形成,例如,像焊接部一样。
[0052] 示例性闭合组件配置
[0053] 图12A是闭合组件60正被装入球10时的放大的横截面图。如图12A所示,衬垫层30可以位于闭合面板61径向向内的位置。衬垫层30可以延伸超过闭合面板61的外围边界,而且可以与邻接闭合面板61的一个或多个面板21至少部分地重叠。进一步地,衬垫层30可以包括开口32,其可以位于闭合面板61径向向内的位置。如图12A所示,开口32可以小于闭合面板的表面面积,因此提供了衬垫部33,闭合面板61可以被安装在衬垫部33上。
[0054] 在一些配置中,如图12A所示,闭合面板61的外围边缘可以被轻微地倒圆。这种倒圆配置可以在闭合面板61被安装时提供接缝的外观。例如,即使闭合面板61是利用粘合剂安装的,闭合面板61和其邻接面板21之间的得到的分界线将看起来与面板21之间的接缝22相似,这些接缝22可以是通过焊接和/或缝合形成的。
[0055] 在一些配置中,外壳20可以包括多个层。例如,如图12A所示,外壳20可以包括外层121、中间层122、和内层123。在一些配置中,内层123可以是从衬垫层130分离的,如图12A所示。
[0056] 还是如图12A所示,在闭合组件60的安装过程中,球胆40可以通过开口32被插入。进一步地,球胆40可以包括阀62,阀62延伸穿过了开口32和闭合面板61的外壳20。一旦被完全安装,球胆40可以位于衬垫层30径向向内的位置。
[0057] 在一些配置中,衬垫层30可以内衬在外壳20的整个内表面上,除了开口32所在的区域。尽管为了阐释的目的对图片做了删减,图12A示出的这种配置中的衬垫层30是外壳20的实质上完整的内衬。
[0058] 图12B阐释了闭合组件60的替代配置。如图12B所示,在一些配置中,外壳20的内层123可以延伸来形成衬垫部33。在一些配置中,内层123自身可以作为衬垫层。在其它配置中,内层123可以伴有额外的衬垫层30,如图12B所示,额外的衬垫层30可以作为球胆40与外壳20之间的中间层。
[0059] 还是如图12B所示,闭合面板61的外围部分64可以具有多种形状配置中的任意一种。外围部分64不仅可以是锥形的,以提供如上文所讨论的接缝的外观,外围部分64还可以被配置为与邻接的面板21的边缘部分相匹配。例如,在一些配置中,外围部分64可以与面板21的边缘部分重叠。这样的配置可以便于焊接式闭合过程。进一步地,这样的配置又可以为焊接闭合和缝合闭合这二者提供密封性更好的接缝。
[0060] 如图12B进一步所示,在一些配置中,一片与衬垫层30材料相同的材料可以被附接至闭合面板61的内部。这块材料可以具有配置成能大体上填补衬垫层30中的开口32的大小和形状。
[0061] 图12C阐释了另外一种配置。例如,如图12C所示,在一些配置中,衬垫部33可以仅由衬垫层30提供,而且闭合面板61的外围部分64可以被成形,例如以与邻接的面板21重叠的方式成形。
[0062] 图12D阐释了又另一种配置。如图12D所示,在一些配置中,球胆40和中间层30二者可以被附接至闭合面板61。此外,如图12D进一步所示的,衬垫片70可以被包括,以提供用于闭合面板61的附接的衬垫部33。因此,在这种配置中,衬垫片70作为衬垫层起作用并且可以仅在外壳20内表面的一部分上延伸。这种配置的优点在于,在将外壳通过开放区域28翻转为正面朝外后,衬垫片70可以连接到外壳20的内表面。
[0063] 图12E和图12F阐释了另外一种包含衬垫片70的球的配置。如图12E和图12F所示,在一些配置中,衬垫片70可以被附加至闭合面板61来形成闭合组件60。随后,衬垫片70可以被附接到外壳20的内层123的内表面124。闭合面板61可以被轻微地折弯,目的是将衬垫片70的延伸部分插入开口32中。衬垫片70的延伸部分可以压在外壳20的内层123的内表面124上,例如,通过给球胆40充气,如图12F中的箭头所指示的,从而将衬垫层30径向向外挤压
衬垫片70可以用比如粘合等任何合适的机制固定到闭合面板61和外壳20。
[0064] 如图13A所示,在一些配置中,闭合面板61可以通过粘合剂附接到衬垫层30。图13A阐释了涂胶器80,涂胶器80将粘合剂涂至衬垫层30的衬垫部33中的衬垫表面34。
[0065] 作为粘合的替代或者补充,焊接可以用于安装闭合面板61。图13B阐释了已安装的闭合组件61。在图13B的左侧,描绘了粘合性结合的接头65。在图13B的右侧,描绘了焊接的接头66。如图13B进一步所示,密封模90可以用于生成焊接部,从而形成焊接的接头66。
[0066] 通过参考多种配置,本发明在上文中和在附图中被公开。但是,本公开的目的在于,提供与本发明相关的多种特征和构思的实例,而非限制本发明的范围。进一步地,所公开的任何配置的任何特征可以与任何其它公开的配置一起使用。相关领域技术人员将会承认,在不偏离所附权利要求界定的本发明的范围下,可以对以上描述的配置做出大量的变形修改
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