专利名称：自容纳式运动球充气机构的制作方法
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、排球或可充气的彩色橡皮球等现有的可充气运动球是通过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。
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，本发明涉及一个运动球，其内部容纳有一个空气或二氧化碳等的高压气源，并带有可从该气源向球内释放一定量高压气体的装置，由此可达到预期的压力。
图1示出了一个运动球，其一部分被切去，以表示出一自带的高压气源，可从球外侧对该气源进行操纵来向球内释放气体；图2是对图1中的阀机构所作的详细剖视图；图3表示了一个被切去一部分的运动球，表示了本发明的另一个实施例，其带有不同的高压气源；图4是对图3实施例中的气源和阀机构所作的详细剖视图；以及图5中的剖视图表示了一个可调节的、自调控式卸压阀。
具体实施例方式
首先参见附图的图1和2，图中示出了一个运动球10，其带有本发明充气装置的一实施例。所示出的运动球为一个典型的篮球结构，其包括一外球胎12，从图2可看出，该球胎具有一个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；以及一个外橡胶层18。对于一个叠层的运动球而言，一皮制的或人造皮革制的附加外层20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16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，其不能产生任何显著程度的延展，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，从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。
根据本发明，该运动球的内部容纳有一个单独的容器，该容器中容纳有一种气体，其压力高于球的正常充气压力。例如，各种可充气运动球的正常充气压力根据球具体类型的不同而在约5psig(磅/平方英寸)到10psig的范围内变化。而单独的高压气体容器中所容纳气体的压力可高达100psig，从而气体可从该高压容器释放到球内压力较低的内容积中，用以增大球的压力。
图1示出了这种设置的一个实施例，其包括具有外球胎12的运动球10。在球10内部安装有一个容器22，该容器内容纳有高压气体。容器22可用任何理想的的材料制成，只要其将能容纳高压气体，但优选的是，在实践中其应尽可能是轻质的。用于容器22的材料的一些示例是聚对苯二甲酸乙二醇酯和尼龙。如图所示，容器22通过容器气体释放装置26安装在球10内，但是也可使用其它的安装布置形式。
容器填充管24是一中空的管，其最好是柔性的，其连接到容器22中，并与一个典型的运动球针阀28相连接。一普通的充气针插入并穿过针阀28，气体—通常为空气通过管24被泵送到容器22中。然后将气针拔出，针阀28可防止容器22中的压力丧失掉。球还可具有一个单独的针阀30，用于在初始时如常规的方式那样向球直接充气。本发明的充气装置通常用于向一个已充过气的球加压，而不是用于在初始时充气。
图2中详细地表示了容器气体释放装置26。一管体32在34处附连于外球胎12中，并在36处附连于容器22中。一阀杆38延伸穿过管32，并终止于阀件40处，阀件在管体32的端部处与阀座42相配合。阀杆38受到弹簧44偏压而将阀件40密封地保持在阀座42上。当克服弹簧压力压下阀杆38外端部上的按钮46时，该阀被打开，压力便从容器22释放到管32中，并通过孔48释放到球的内容积中，从而增加球的压力。
在图3和4中示出了本发明的另一实施例，在该实施例中，高压气体的容器是一个预加压的气体容器，例如是一个二氧化碳气筒50。气体在容器内的存储压力可使其在容器内以液态存在。喷丸枪(paintball gun)中也使用类似的药剂筒，且这样的药剂筒是易于获得的。气体容器50容纳在一个腔室52中，该腔室外覆盖有一个柔性片54，用以保持球的回弹特性。一个可由维可牢尼龙搭扣(velcro)固定住的可揭起盖片56提供了用于更换容器50的通道。图4示出了腔室52中容器50的细节结构，其包括用于从容器50向球内容积释放气体压力的阀装置。在容器50的端部是一个阀座55和一个阀57。弹簧58围绕着阀杆60，并作用于在与阀杆60相连接的板62上，迫使阀57抵顶着阀座54而处于关闭位置。位于容器50与腔室52端部66之间的弹性环64保留出一个空间68。当容器50位于外球胎的另一端被压下时，弹性环64挤压板62，并将其压向顶柱70。这迫使阀57打开，这样就会从容器50通过孔72向球的内部释放气体。
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5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74。该卸压阀包括一个穿过外球胎12的孔76，孔76的内侧被一帽状围罩78所覆盖。围罩78具有一个带阀座82的开口80。阀84密封住阀座82，以保持球中的压力。阀杆86从一盘88中旋穿过，从而可通过旋转阀杆86的头部90使盘88在阀杆86上轴向运动。一弹簧92位于盘88和外球胎之间，其环绕着阀杆86。因此，通过旋转阀杆86的头部90可使盘88在阀杆上沿轴向运动，并调节弹簧92的压力。这样来调节弹簧92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。
本发明的另一个实施例是图1中所示实施例的一个变型。其包括一个支撑在球内部的球状体，该球状体内封有高压空气或其它的气体，其例如是球状体22。在这种情况下，球状体22由一种聚合材料形成，该材料是半透性的，且所容纳空气或其它气体通过该球状体溢出到球内部的扩散率是已知的。用于制造该球状体的合适材料可从用于发散气体的已知聚合材料中选择，例如从聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯中进行选择。对于任何特定类型的球和球结构材料，可确定出空气的损失率。基于这一点，选择一个具有相应表面积和扩散率的具体尺寸的球状体，以使从该球状体流出到球中空气与球的空气损失率相匹配。在该实施例中，气体释放装置26被略去，取而代之的是一个用于该球状体的支撑件。保留了容器填充管24来补充该球状体中已经发散到球中的空气。这将使球状体中的压力再达到初始压力，以保持所需的扩散率。
权利要求
1.一个可充气的运动球，其包括一个外球胎，其限定出一个球内容积，其适于容纳处于第一压力的充气气体；一个容器，其支撑在所述外球胎的内部，并位于所述球内容积中，适于容纳处于第二压力的加压气体，所述第二压力大于所述第一压力，所述容器包括用于从所述容器向所述球内容积放出受压气体以增加所述第一压力的装置。
2.根据权利要求1所述的可充气的运动球，其特征在于用于从所述容器放出加压气体的所述装置由一半透性的容器材料制成，该材料可从所述容器向所述球内容积发散气体。
3.根据权利要求1所述的可充气的运动球，其特征在于用于从所述容器放出加压气体的所述装置包括附连到所述容器上、并可从所述球外胎的外部进行操纵的阀装置。
4.如权利要求2所述的可充气的运动球，还包括用于向所述容器中引入气体的装置。
5.如权利要求3所述的可充气的运动球，还包括用于向所述容器中引入气体的装置。
6.如权利要求1所述的可充气的运动球，还包括用于从所述球放出压力的装置。
7.如权利要求6所述的可充气的运动球，还包括用于对用来从所述球放出压力的装置进行调节的装置。
8.根据权利要求1所述的可充气的运动球，其特征在于所述容器内容纳有压缩后的CO2气体。
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篮球。
10.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。
11.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。
12.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英式足球。
13.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可充气的彩色橡皮球。
全文摘要
一种可充气的运动球(10)，其例如为一个篮球、一个足球、一个橄榄球、一个排球或一个可充气的彩色橡皮球，其设置有用于充气、或更为可能的是向球加压的自容纳式充气装置。该充气装置是一个位于球内部的容器，其包含有高压气体，高压气体例如通过可从球外部进行操纵的阀装置而从容器进入到包围该容器的球内部。
文档编号F16K15/20GK1524004SQ01814181
公开日2004年8月25日 申请日期2001年6月13日 优先权日2000年6月14日
发明者D·P·托海, B·费尼, J·E·斯塔尔, R·F·特拉扎诺, E·K·利特舍尔, A·C·哈维, M·E·泰勒, R·C·赛克斯, D P 托海, 利特舍尔, 哈维, 斯塔尔, 泰勒, 特拉扎诺, 赛克斯 申请人:Sgg专利有限责任公司