用于制造球的球胆的方法与流程
本公开涉及一种用于制造球(特别是运动球)的球胆的方法,以及球本身。具体地,本公开涉及在制造过程中将具有保护元件的电子模块集成到球胆中。
背景技术:
1、在运动装备制造领域,特别是运动球的生产中,通常为了各种功能(诸如性能跟踪、数据收集和用户交互)而并入电子部件。已知的系统典型地涉及将电子模块嵌入球结构内,这带来了若干挑战。这些挑战包括:确保在制造过程中保护电子部件、维持球的完整性和性能、以及实现不影响球的可用性或耐久性的无缝集成。
2、在运动球中嵌入电子器件的传统方法通常涉及制造后插入,其中电子部件在主要制造过程完成后被添加到球中。这种方法可能导致多种问题,诸如密封不当、使用中对电子器件可能造成的损坏、以及难以实现均匀的球表面。此外,制造后插入电子器件会使组装过程复杂化、增加生产成本、并且由于增加的重量和改变的平衡而导致球性能的不一致性。
3、另一种方法涉及在初始制造阶段嵌入电子器件,这可以提供更好的集成,但也带来了显著的挑战。电子部件必须被保护免受球制造过程(例如模制和固化)中典型涉及的高温和压力的影响。在没有充分保护的情况下,部件可能遭受损坏,导致故障或寿命缩短。此外,确保电子部件牢固地固定在球结构内而不损害球的弹性和性能是一项复杂的任务。
4、尽管在运动球制造领域取得了实质性进展,但仍需要改进的方法,以允许高效且可靠地集成电子部件。这些方法应确保在制造过程中保护电子器件、维持球的性能特质、并为大规模生产提供经济有效且可扩展的解决方案。因此,本发明的一个技术问题是提供一种用于制造——具有集成电子部件的——运动球的方法,该方法至少部分地克服已知系统的缺点。
技术实现思路
1、本发明的一个目的是提供克服一种或多种已知方法缺点的方法。
2、本发明的第一方面提供了一种用于制造球的球胆的方法,该球特别是运动球,该球胆包括具有保护元件的电子模块,其中该方法包括以下步骤:将电子部件提供在模具的内壁上;将未成形的球胆插入模具;以及,将球胆形成到模具的内壁上并且同时形成到保护元件上,使得球胆壁适于围绕电子部件形成凹穴。
3、本主题描述了一种用于制造球胆的方法,该球胆特别是用于运动球,该球胆包括一个由保护元件保护的电子模块。该方法包括以下步骤:
4、首先,将电子部件提供在模具的内壁上。这意味着将电子模块放置在模具内的特定位置。
5、其次,将未成形的球胆插入模具。这指的是将尚未成形的球胆材料放置到已放置了电子模块的模具中。
6、第三,将球胆形成到模具的内壁上并且同时形成到保护元件上。该步骤包括使球胆材料成形,使其符合模具的内表面并且也形成在保护元件周围。结果,球胆壁适于创建——围绕电子部件的——凹穴。该凹穴确保电子模块被牢固地容纳在球胆内,提供保护和稳定性。
7、该方面中使用的术语如下:
8、本文所用的“球胆”是指球的可充气部分;
9、本文所用的“电子模块”是可包括传感器或其他电子设备的部件;
10、本文所用的“保护元件”是设计用于保护电子模块的特征;
11、本文所用的“模具”是用于使球胆成形的形式;
12、本文所用的“球胆壁”是球胆的外表面;
13、本文所用的“凹穴”(pocket)是球胆壁内形成的、容纳电子模块的空间。
14、该方法的优点包括:确保电子模块被牢固地集成到球的球胆中、为电子部件提供保护、以及维持球的结构完整性。该方法允许高效且精确地制造——具有嵌入电子器件的——运动球,增强其功能和耐久性。
15、在一些实施例中,电子部件可以在形成球胆的步骤之后布置在球胆壁的外侧并被固定在凹穴内部。
16、在此,电子部件被定位在球胆壁的外侧,并被固定在凹穴内部,其中该凹穴是围绕电子部件形成的。该特征通过确保电子部件牢固地容纳在指定凹穴内,为制造过程带来了一个新方面,该凹穴是在球胆形成同时创建的。这种布置为电子部件提供了一个保护性围隔,通过屏蔽它免受可能影响其性能的环境因素,潜在地增强了其耐久性和功能性。凹穴作为一个结构特征,不仅容纳电子部件,而且确保其在球使用过程中的稳定性和保护。通过被固定在凹穴内部,电子部件不易移位或脱落,否则可能导致故障或损坏。
17、在一些实施例中,在形成球胆的步骤之后,凹穴的形状可以适于遵循电子部件的形状。
18、该实施方案引入了一个新特征,其中,在将球胆形成到模具内壁上并同时形成到保护元件上的步骤之后,围绕电子部件形成的凹穴的形状被具体地适配为遵循电子部件的形状。这种适配确保球胆壁精确地贴合电子部件的轮廓,从而形成贴合且牢固的配合。此处部件之间的特定交流机制(mechanism of communication)涉及在模制过程中球胆材料与电子部件之间的相互作用。通过确保凹穴的形状与电子部件的形状匹配,该方法增强了电子部件在球胆内的保护和稳定性。该特征带来了若干优点,例如减少电子部件在球胆内移动或移位的可能性,否则可能导致潜在的损坏或故障。此外,精确的配合有助于维持球胆和球的整体结构完整性,确保电子部件在使用过程中保持牢固地嵌入在球胆内。这对于运动球尤其重要,因为运动球在比赛中会承受显著的物理应力和冲击。
19、在一些实施例中,形成球胆的步骤通过使用热量和/或向外指向的力来执行,并且其中保护元件适于保护电子模块免受——在形成球胆的步骤中使用的——热量和/或向外指向的力的影响。
20、该实施方案引入了执行——将球胆形成到模具内壁上并同时形成到保护元件上的——步骤的特定机制。该步骤通过使用热量和/或向外指向的力来实现。该实施方案还指定保护元件适于保护电子模块免受在此步骤期间使用的热量和/或向外指向的力。保护元件被适配为保护电子模块免受这些特定条件的影响,确保了电子模块在制造过程中保持无损。这种保护性适配是至关重要的,因为它强调了保护元件的双重功能:不仅将电子模块集成到球胆中,而且保护其完整性免受潜在有害的制造条件的影响。通过指定使用热量和/或向外指向的力,该实施方案界定了该方法操作的操作参数,从而提供了对制造过程的更全面和稳健的描述。这种详细程度增强了实施方案的精确性,确保该方法被明确定义,并且保护元件的作用被明确说明。保护元件被适配为抵消热量和/或向外指向的力的影响,这强调了维持电子模块的功能性和可靠性的重要性,这对于球胆以及最终球的整体性能至关重要。因此,该实施方案不仅详述了形成球胆的方法,而且强调了为保护电子模块而纳入的保护措施,从而有助于最终产品的耐久性和有效性。
21、在一些实施例中,保护元件可以是电子部件的外壳,该外壳适于承受在形成球胆的步骤中使用的热量和/或向外指向的力。
22、该实施方案为用于制造球的球胆的方法引入了一个具体的增强,特别聚焦于与电子模块相关联的保护元件。在此上下文中,保护元件被标识为电子部件的外壳。该外壳具体适于承受——在将球胆形成到模具内壁上的过程中——施加的热量和/或向外指向的力。引入该外壳作为保护元件带来了若干新特征以及部件之间的交流机制。外壳的主要功能是充当电子部件的保护屏障,确保其在制造过程中的完整性和功能性得以维持。这至关重要,因为制造过程涉及施加热量和压力,这可能损坏敏感的电子部件。通过使外壳适于承受这些条件,电子部件被屏蔽免受不利影响,从而增强了最终产品的耐久性和可靠性。在这种情况下,部件之间的交流涉及在形成过程中球胆材料与外壳之间的相互作用。球胆材料必须在外壳周围形成,方式为创建用于电子部件的凹穴,确保其牢固地容纳在球胆内。这种相互作用通过外壳的设计来促进,该外壳必须与球胆材料兼容以允许适当的黏附和形成。外壳能够承受热量和向外指向的力的这一新特征确保电子部件不受制造条件的影响,从而维持其操作能力。这对于运动球尤其重要,其中电子部件可用于跟踪或监测目的,任何损坏都可能损害其功能。总体而言,引入耐热耐力的外壳作为保护元件增强了球胆内电子模块的稳健性,确保制造过程不损害电子部件的性能,从而有助于运动球的整体品质和可靠性。
23、在一些实施例中,电子部件可以在形成球胆的步骤中可移除地附接。
24、这种部件之间的特定交流机制允许电子部件根据需要被分离和重新附接,为制造过程提供了灵活性。可移除的附接特征为制造方法带来了若干优点。它便于电子部件的更容易的维护和更换,确保如果部件发生故障或需要升级,它可以被容易地移除和更换,而无需丢弃整个球胆。
25、在一些实施例中,电子部件可以通过模具的装配器件(优选为销)来提供。
26、该特征通过指定在制造过程中电子部件如何被定位和固定,为球(特别是运动球)的球胆的制造方法带来了一个新方面。使用诸如销之类的装配器件确保在未成形的球胆插入之前,电子部件被准确地放置在模具的内壁上。这种精确定位对于随后的步骤至关重要,在该步骤中,球胆被形成到模具的内壁上并同时形成到保护元件上,从而带来——围绕电子部件形成凹穴的——球胆壁。引入这种装配机制通过提供一种稳定且可重复的定位电子部件的方法,增强了制造过程的可靠性和一致性。这不仅改善了球胆的结构完整性,而且确保电子部件被牢固地包封在球胆内,从而保护其在使用过程中免受潜在损坏。此外,使用销或类似的装配器件通过减少对额外对准步骤或复杂定位设备的需求,简化了制造过程。这可以导致效率提高和生产成本降低。因此,该实施方案通过详细说明一种将电子部件集成到球胆中的实用且有效的方式,为方法增加了显著的改进,确保了精确性和保护性。
27、在一些实施例中,未成形的球胆可以包括泄气的球胆、球胆预成型件或原始球胆材料。
28、具有具体进一步特征的这些实施例中的每一个及其优点将在下文中进行解释。
29、泄气球胆的实施方案引入了一种形成球胆的特定机制——通过利用泄气球胆,并通过结合向泄气球胆注入气体和对其施加热量的步骤。这种用于制造球(特别是运动球)的球胆的方法涉及带有保护元件的电子模块。该实施方案带来的新特征是使用泄气的球胆,然后通过注入气体将其充气。该过程允许在电子部件周围更受控和更精确地形成球胆。对泄气球胆施加热量有助于模制球胆材料,确保其准确地符合模具的内壁和保护元件。这导致球胆壁在电子部件周围形成一个凹穴。气体注入和热量施加的组合确保了球胆材料足够柔韧并能被有效地成形,增强了电子部件在球胆内的集成。该方法提供了一种更高效且可靠的方式来制造具有嵌入电子部件的球胆,确保这些部件被牢固地容纳在球胆内并被保护免受外力。使用随后被充气的泄气球胆允许更好地控制球胆壁的厚度和均匀性,这对于球的性能和耐久性至关重要。气体注入和热量施加协同工作以实现期望的球胆形状和结构,确保电子模块被适当地包封和保护。该方法还通过减少形成球胆和集成电子部件所需的步骤数量来简化制造过程,潜在地降低了生产成本并提高了整体产品品质。引入部件间的这些特定交流机制(即泄气球胆、气体注入和热量施加)增强了所制造球胆的功能性和可靠性,使其非常适合用于带有嵌入式电子模块的运动球。
30、在一些实施例中,泄气的球胆可以附接到气体注入器件(优选为阀)。
31、该实施方案通过指定泄气的球胆附接到气体注入器件(优选为阀),引入了部件之间的特定交流机制。这一新特征通过提供在制造过程中更精确和受控的给球胆充气的方法,增强了用于制造球的球胆的方法。包括气体注入器件(诸如阀)允许调节进入球胆的气体流量,确保球胆被适当地充气到期望的压力和形状。该特征在将球胆形成到模具内壁上并同时形成到保护元件上的上下文中特别重要,因为它确保球胆壁准确地符合模具和电子部件。通过将泄气球胆附接到气体注入器件,该方法有助于在电子部件周围创建凹穴,这对于保护球内的电子模块至关重要。使用阀作为优选的气体注入器件提供了额外的优点,诸如易于使用、可靠性以及维持一致充气压力的能力。该特征还有助于球胆的整体耐久性和性能,因为它确保球胆以均匀的厚度和强度形成。此外,将泄气球胆附接到气体注入器件可以——通过减少手动干预的需要和最小化错误风险——来简化制造过程。该增强与方法的总体目标一致,即生产——包含带有保护元件的电子模块的——高品质球胆,从而改善球的功能性和使用寿命。总之,该实施方案通过纳入气体注入器件(优选为阀)来在球胆形成期间为其充气,增加了一个关键特征,提高了球胆制造过程的精确性、效率和可靠性。
32、在一些实施例中,泄气的球胆可以包含弹性体,优选为橡胶,更优选为丁基橡胶。
33、该材料规格引入了若干新特征和部件之间的交流机制。使用弹性体,特别是橡胶,增强了球胆的柔性和耐久性,这对于在制造过程和随后的球使用中维持电子模块的完整性至关重要。弹性体以其弹性特性而闻名,允许球胆拉伸并贴合模具和保护元件,而不损害电子部件的结构完整性。对橡胶、更具体地对丁基橡胶的偏好进一步精进了这些特性。丁基橡胶以其优异的空气保持能力而闻名,这对于需要一致充气水平的运动球特别有利。这种材料选择确保球胆能够随时间维持其形状和功能,即使在重复使用的应力下也是如此。此外,丁基橡胶的耐热和耐化学降解性为电子模块提供了额外的保护层,确保其牢固地保持在球胆形成的凹穴内。丁基橡胶的具体选择还有助于电子部件与球胆的更无缝集成,因为该材料的特性允许在电子模块周围更精确且牢固地形成凹穴。这增强了球的整体可靠性和性能,因为电子部件在使用过程中不太可能移位或损坏。总之,该实施方案将弹性体(特别是丁基橡胶)指定为泄气球胆的材料,在柔性、耐久性、空气保持性以及对电子模块的保护方面引入了显著的增强,从而优化了用于制造球的球胆的方法。
34、在一些实施例中,可以使用球胆预成型件或原始球胆材料,并且形成球胆的步骤包括用于形成球胆的吹塑成型工艺。
35、该实施方案引入了用于形成球胆的特定机制,该机制涉及将球胆预成型件或原始球胆材料的使用与吹塑成型工艺结合。通过指定形成过程之前球胆的材料状态以及用于使其成形的特定技术,该方法建立在该方面之上。吹塑成型工艺是一种制造方法,其中使用空气压力将软塑料充入(inflate…into)模腔,从而形成所需形状。通过采用该工艺,该方法确保球胆壁准确地围绕电子部件及其保护元件形成,创建一个牢固地容纳电子模块的凹穴。该技术增强了球胆形成的精确性和一致性,这对于维持运动球内电子部件的完整性和功能性至关重要。此外,使用球胆预成型件或原始球胆材料允许对球胆壁的材料特性和厚度进行更好的控制,这些可以根据特定的性能要求进行定制。该特征为制造过程带来了额外的通用性和可靠性,确保最终产品满足严格的品质标准。将吹塑成型工艺整合到该方法中还暗示了生产效率和生产规模方面的潜在改进,因为该技术非常适合大批量的制造。总体而言,该实施方案通过详细说明特定的形成工艺和材料状态来精进该方法,从而增强了球胆(其用于包含电子模块的运动球)的制造过程的实用性和有效性。
36、在一些实施例中,可以使用球胆预成型件。
37、该实施方案通过指定使用球胆预成型件并且形成过程涉及注塑-吹塑成型技术,引入了用于形成球胆的特定机制。这种注塑-吹塑成型方法需要将熔融材料注入模具以创建预成型件,然后在模具内将其吹成最终形状。该过程允许精确控制球胆壁的厚度和均匀性,确保球胆准确地围绕电子部件及其保护元件形成。将使用球胆预成型件与注塑-吹塑成型结合,通过提供更一致且可靠的方法将电子模块集成到球胆中,增强了制造过程。该技术还通过确保电子部件周围的牢固且良好形成的凹穴,潜在地改善了球胆的耐久性和性能。利用注塑-吹塑成型工艺的新特征带来了若干优点,包括改善的材料分布、增强的结构完整性以及以高精度生产复杂形状的能力。该方法对于制造运动球特别有益,其中球胆的均匀性和强度对性能至关重要。通过指定使用球胆预成型件和注塑-吹塑成型,该实施方案为制造方法增加了一层独特性,突显了一种提高球胆整体品质和功能性的复杂技术。通过详细说明形成球胆的特定方法,该实施方案建立在该方面之上,从而提供了对制造过程的更清晰和更详细的描述。包含这种特定的成型过程强调了在生产运动球的球胆时精确性和可靠性的重要性,确保电子部件被牢固地且有效地集成到最终产品中。
38、在一些实施例中,球胆预成型件可以被预热。
39、在该方面的上下文中,该方法涉及:将电子部件提供在模具的内壁上,将未成形的球胆插入模具,以及将球胆成形到模具的内壁上并同时成形到保护元件上,从而使球胆壁适于在电子部件周围形成凹穴。增加预热球胆预成型件作为特定机制以增强制造过程。预热可以通过增加球胆材料的柔韧性和展性来促进形成过程,使其更容易符合模具和保护元件的轮廓。这可以导致电子部件在球胆内更精确和牢固的包封,确保围绕电子部件形成的凹穴均匀且坚固。
40、在一些实施例中,可以使用原始球胆材料,并且形成球胆的步骤包括用于形成球胆的挤出吹塑成型工艺。
41、该方法涉及挤出原始球胆材料的熔融管,然后将其封闭在模具内。空气被吹入管中,使其膨胀并符合模具的形状,包括内壁和容纳电子部件的保护元件。挤出吹塑成型工艺确保球胆壁在电子部件周围形成凹穴,从而将电子模块无缝地集成到球胆中。该方法提供了一种更高效且精确的制造球胆的方式,因为它允许同时形成球胆和将电子部件包封在保护性凹穴内。将原始球胆材料与挤出吹塑成型工艺结合使用增强了球胆的结构完整性和耐久性,确保电子部件被牢固地容纳并被保护免受外力。该工艺还允许对球胆壁的厚度和均匀性进行更好的控制,这对于维持球的性能和使用寿命至关重要。通过指定使用原始球胆材料和挤出吹塑成型工艺,该实施方案为该方法增加了一层独特性和技术细节,突显了这种制造技术在生产——带有集成电子部件的——高品质球胆方面的优势。这种方法不仅简化了制造过程,而且提高了最终产品的整体品质和可靠性。
42、在一些实施例中,插入的原始球胆材料可以是型坯,该型坯在通过利用注入气体的压力形成型坯之前被挤出。
43、该实施方案带来的新特征是规定了原始球胆材料是在形成过程之前被挤出的型坯。然后通过利用注入气体的压力来形成该型坯。引入型坯作为原始球胆材料以及使用气体压力来形成型坯,为制造过程增加了一层独特性。型坯作为一种挤出材料,意味着在将其插入模具之前有一个初步的成形或准备阶段。这种准备有助于最终球胆的均匀性和品质。利用气体压力来形成型坯表明了吹塑成型工艺,这是制造中空物体的常用技术。该方法确保球胆材料紧密地符合模具的内部轮廓,包括电子模块的保护元件。气体压力有助于使型坯膨胀抵靠模具壁,确保球胆壁在电子部件周围形成凹穴,如该方面所描述的。这种使用挤出型坯和气体压力进行形成的特定机制增强了球胆形成的精确性和一致性,潜在地改善了电子模块在球胆内的集成。因此,该实施方案通过详细说明所用原始材料的类型和形成技术来精进制造方法,这可以导致改进的产品性能和可靠性。
44、在一些实施例中,球胆预成型件或原始球胆材料可以包含热塑性聚合物,优选热塑性弹性体。
45、包含热塑性聚合物作为材料选择暗示了对——可能影响制造过程和球胆最终特质的——材料特性的关注。热塑性聚合物以其能够通过加热反复软化并通过冷却硬化的能力而闻名,这在模制过程中是有利的。这种特性允许材料被容易地成形和再成形,这在将球胆形成到模具内壁上并围绕保护元件形成时特别有益。对热塑性弹性体的偏好通过突显热塑性聚合物中——同时表现出热塑性和弹性特性——的一个子类,进一步细化了这一选择。热塑性弹性体结合了橡胶的弹性与塑料的可回收性和加工优势。这意味着球胆既可以是柔性的又可以是耐用的,这对于——需要承受重复冲击并维持其形状的——运动球至关重要。选择热塑性弹性体还可能意味着增强的性能特质,例如改进的耐磨和耐撕裂性、在不同温度下更好的柔性,以及可能更轻的重量,所有这些在运动装备的背景下都是期望的。此外,使用热塑性弹性体可以通过为电子部件提供更具适应性和弹性的环境来促进电子模块的集成,从而增强其保护和延长其使用寿命。这种材料选择还可能影响制造效率,由于热塑性弹性体的可回收性质,潜在地允许更快的生产周期和减少的材料浪费。总体而言,该实施方案通过指定一种不仅支持球胆功能要求而且与制造效率和产品性能增强相符合的材料,丰富了该方法。
46、在一些实施例中,可以施加范围在80°c至220°c,优选120°c至200°c,更优选140°c至180°c的温度。
47、指定的温度范围在80°c至220°c之间,优选范围为120°c至200°c,更优选范围为140°c至180°c。这一新特征带来了在制造过程中对热条件的精确控制,这可以显著影响球胆的品质和特质。通过指定温度范围,该实施方案确保球胆的材料特性被优化,以围绕电子部件和保护元件而形成。受控的温度范围可能有助于达到期望的机械特性,如弹性、耐久性以及围绕电子部件形成牢固凹穴的能力。此外,将温度维持在该范围内有助于防止——可能因不恰当的热条件而产生的——缺陷,例如翘曲、不完全形成或球胆材料与电子部件之间的弱连结。该特征还暗示了制造过程中的一定精度水平,这可以导致一致且可靠的生产成果。在实施方案中包含该温度范围突显了热管理在该方法中的重要性,确保球胆被正确地形成并在集成到球中时按预期发挥作用。这种特定的温度控制还可以影响固化时间和制造过程的整体效率,潜在地减少生产时间和成本,同时维持高品质标准。因此,该实施方案为该方法增加了一个热调节的关键方面,增强了球胆制造过程的整体稳健性和有效性。
48、在一些实施例中,形成球胆的步骤包括旋转模制工艺。
49、通过纳入旋转模制工艺,该方法确保形成球胆的材料更均匀地分布,这可以导致更一致且耐用的最终产品。旋转模制,也称为滚塑,涉及使模具围绕两个相互垂直的轴线旋转,允许材料均匀地涂覆模具的内表面。该工艺在确保球胆壁以高精度和均匀性在电子部件周围形成凹穴方面特别有益。旋转模制工艺还允许创建复杂的形状,并且可以无缝地将电子模块及其保护元件集成到球胆结构中。
50、在一些实施例中,可以在形成球胆的步骤中插入软化材料或粉末材料,并且在该步骤期间模具围绕至少两个轴线旋转。
51、该实施例通过允许在电子模块及其保护元件周围更均匀且一致地形成球胆,增强了制造过程。引入软化材料或粉末材料意味着球胆材料状态的改变,便于其适应模具和电子部件的形状。这对于确保球胆壁在电子部件周围形成精确的凹穴至关重要,如该方面所描述的。模具围绕至少两个轴线的旋转是对该方法的重要补充,因为它确保了球胆材料的均匀分布。这种旋转运动对于实现球胆壁均匀的厚度和一致性是必要的,这对于维持运动球中球胆的完整性和功能性至关重要。双轴旋转可能增强了球胆材料对电子模块及其保护元件的覆盖和黏附,从而提高了最终产品的耐久性和性能。该特征还暗示了制造过程效率的提高,潜在地减少了达到期望的球胆构造所需的时间和资源。通过纳入这些特定机制,该实施方案为制造方法增加了一层复杂度,解决了与球胆内材料分布和部件集成相关的潜在挑战。引入这些特征不仅精进了该过程,而且潜在地提高了运动球的品质和可靠性,确保电子模块被牢固地容纳在球胆内。该方法中的这一进步突显了对——制造具有集成电子部件的球胆——所涉及复杂性的深思熟虑,最终有助于开发更先进和更稳健的运动装备。
52、在一些实施例中,未成形的球胆可以包含热塑性聚合物,优选热塑性弹性体。
53、通过指定未成形的球胆由热塑性聚合物制成,该实施方案突显了材料的特性,例如其在加热时容易被模制和重新成形的能力,这对于将球胆形成到模具内壁上并围绕保护元件形成的步骤至关重要。对热塑性弹性体的偏好进一步精进了材料选择,强调了球胆中弹性和柔性的需求。热塑性弹性体结合了橡胶的特性与塑料的加工优势,提供了耐久性、回弹性以及承受反复变形的能力。这些特质对于运动球球胆极其重要,它必须承受显著应力并随时间维持其形状和功能。使用热塑性弹性体确保球胆可以在电子部件周围形成牢固且保护性的凹穴,增强球的整体性能和使用寿命。此外,该材料与模制工艺的兼容性确保了电子模块的无缝集成,降低了损坏或故障的风险。该材料选择还促进了制造过程,允许高效生产和一致的品质控制。通过指定使用热塑性聚合物,特别是热塑性弹性体,该实施方案增加了一层独特性和技术细节,增强了该方法——在生产用于运动球的高品质球胆方面——的有效性和可靠性。这种材料选择对于实现强度、柔性和耐久性之间的期望平衡至关重要,确保球胆能在保护嵌入的电子部件的同时履行其预期功能。
54、在一些实施例中,保护元件可以包含以下至少一种:橡胶、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(pc/abs)、聚碳酸酯(pc)、聚苯硫醚(pps)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰胺(pa)、热塑性聚氨酯(tpu)、或聚酰胺-酰亚胺(pai)。
55、这些材料因其——有助于保护元件耐久性和功能性的——特性而被选择。例如,橡胶提供柔性和抗冲击性,使其适合吸收震荡和保护电子部件。pc/abs结合了聚碳酸酯的强度和耐热性与abs的柔性和可加工性,提供了一种能够承受机械应力和环境因素的平衡材料。纯聚碳酸酯(pc)以其高抗冲击性和透明性而闻名,这在需要电子部件可见性的应用中是有益的。聚苯硫醚(pps)是一种高性能热塑性塑料,以其耐化学性和热稳定性而闻名,使其适合恶劣环境。聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)是一种耐用且轻质的材料,具有良好的阻隔性能,常用于包装和保护性应用。聚酰胺(pa),通常称为尼龙,提供优异的机械性能,包括高拉伸强度和耐磨损性。热塑性聚氨酯(tpu)是一种通用材料,以其弹性、透明性以及耐油、耐油脂和耐磨损性而闻名,使其对于——需要柔性和耐久性的——保护性应用是理想的。聚酰胺-酰亚胺(pai)是一种高性能聚合物,具有卓越的机械强度、热稳定性和耐化学性,适用于要求严苛的应用。通过指定这些材料,该实施方案通过提供可用于保护元件的选项来增强该方法,这些选项可以根据不同的性能要求和环境条件进行定制,确保球胆内的电子部件在使用过程中得到充分保护。这种材料选择的灵活性允许基于球的具体需求及其预期用途来优化保护元件,从而提高了运动球内电子模块的整体可靠性和使用寿命。
56、在一些实施例中,装配器件(优选销)可以适于将电子模块保持就位,方式为装配器件与保护元件中的插口互锁。
57、装配器件通过与保护元件中的插口互锁来实现这一点。这种互锁特征确保电子模块在制造过程中以及最终产品内保持牢固定位。该方面概述了一种用于制造球胆的方法,该球胆包括带有保护元件的电子模块,该方面涉及以下步骤:诸如,将电子部件提供在模具内壁上,将未成形的球胆插入模具,以及将球胆形成到内壁和保护元件上以在电子部件周围创建凹穴等。该实施方案在此基础上建立,具体说明了电子模块如何被保持就位,这对于维持球胆内电子部件的完整性和功能性至关重要。装配器件与保护元件中插口之间的互锁机制提供了一种稳健且可靠的方法来固定电子模块,这对于确保电子部件——在整个制造过程中以及球使用期间——保持正确定位和被保护至关重要。该特征通过防止电子模块的移位或损坏,增强了球的整体耐久性和性能。
58、在一些实施例中,可以施加范围在140°c至260°c,优选160°c至240°c,更优选180°c至220°c的温度。
59、引入该温度范围带来了若干新特征以及部件之间的交流机制。首先,温度范围的指定确保球胆的材料围绕电子部件及其保护元件被充分地形成并连结。这种精确的温度控制对于实现球胆期望的机械特性(例如柔性、耐久性以及牢固地包封电子模块的能力)至关重要。通过施加指定范围内的温度,该方法确保球胆材料达到最佳的展性状态,使其紧密地符合模具的内壁和保护元件。这导致在电子部件周围形成更均匀且可靠的凹穴,增强了球胆的整体完整性和性能。此外,指定的温度范围可能对应于球胆和保护元件中所用材料的热特性,确保它们在制造过程中不会降解或丧失其功能特性。包含优选和更优选的温度范围进一步精进了该方法,为获得最佳可能结果提供了指导。温度规格的这种详细程度表明了对所涉及材料科学的透彻理解,并突显了在制造过程中精确热管理的重要性。总体而言,指定温度范围的新特征通过确保一致且高品质地形成球胆,最终导致带有集成电子模块的更可靠且耐用的运动球。
60、在一些实施例中,形成球胆的步骤通过使用热量来执行,其中保护元件适于保护电子模块免受热量影响,使得电子模块的电池的温度不超过100°c,优选90°c,更优选80°c。
61、这种保护确保电子模块内电池的温度不超过某些阈值,特别是不超过100°c,优选不超过90°c,更优选不超过80°c。这一增加通过解决制造过程中热量对电子模块(特别是其电池)的潜在损坏风险,为该方法带来了显著的增强。通过指定温度限制,该实施方案确保电子模块保持功能性和安全,从而提高了最终产品的可靠性和耐久性。保护元件的作用对于维持电子模块的完整性,同时允许球胆有效地在其周围形成至关重要。该特征在——电子模块对球的功能性不可或缺的——应用中特别重要,例如在跟踪性能指标的智能运动球中。因此,该实施方案不仅概述了将电子模块并入球胆的方法,而且确保该模块被保护以免受制造过程中使用的热量的潜在破坏性影响。这种对电子部件热保护的仔细考量突显了一种先进的制造方法,该方法在需要稳健物理集成与保持电子功能性之间取得平衡。
62、在一些实施例中,可以包括以下步骤:在步骤之前关闭模具;在步骤之后打开模具;以及,移除成形后的球胆。
63、该实施方案为球的球胆的制造方法引入了额外的过程步骤,该球胆涉及带有保护元件的电子模块。该实施方案中部件之间的特定交流机制以制造过程中模具和球胆之间的相互作用为中心。该实施方案规定了以下顺序:在形成球胆之前关闭模具,在球胆形成后打开模具,以及随后移除成形后的球胆。这些步骤至关重要,因为它们确保球胆被适当地成形,并且电子部件被牢固地包封在球胆的凹穴内。关闭模具确保未成形的球胆被保持在位,并且形成过程在受控条件下发生,这对于实现期望的形状和结构完整性至关重要。形成步骤后打开模具允许释放成形后的球胆而不损坏——围绕电子部件——新形成的凹穴。最后,移除成形后的球胆是从制造阶段过渡到球组装或品质控制的下一阶段的必要步骤。该实施方案带来的新特征通过提供一种清晰且结构化的方法来处理球胆形成过程中的模具,从而增强了该方法。这确保电子部件得到充分保护,并且球胆维持其预期的形状和功能。通过指定关闭、打开和移除的顺序,该实施方案为制造过程增加了一层精确性和可靠性,这在——电子部件必须被牢固地容纳在球胆内的——应用中特别重要。这种结构化的方法还潜在地降低了球胆中缺陷或不一致的风险,从而提高了最终产品的整体品质和性能。此外,这些步骤可以通过简化模具和球胆的处理来促进制造过程的效率,这在——时间和资源管理至关重要的——生产环境中是有益的。总体而言,该实施方案通过整合这些过程步骤来精进该方法,从而增强了所制造球胆的功能性和可靠性。
64、本发明的第二方面提供了一种用于制造球(特别是运动球)的方法,该方法包括以下步骤:将根据前述实施例中任一个制造的成形后的球胆,在成形后的球胆再次处于泄气状态时,组装到球的外壳中。
65、在此上下文中,“成形后的球胆”(formed bladder)表示球胆已经根据先前实施方案中详述的特定制造过程被成形(shaped)和构造。
66、“外壳”是球的外部覆盖物,为球提供耐久性、纹理以及球预期用于的运动的适当表面。
67、在球胆泄气时将其组装到外壳中的优点是简化了插入过程。泄气的球胆更柔性且更易于处理,允许其被正确定位在外壳内而不会造成损坏或错位。一旦球胆进入外壳内部,就可以将其充气至期望的压力,确保紧密配合和球的最佳性能。该方法提高了制造过程的效率,并确保了最终产品的品质和一致性。
68、本发明的第三方面提供了一种球,特别是运动球,该球包括一个球胆,该球胆具有带有保护元件的电子模块,其中该保护元件适于保护电子模块免受在形成球胆期间使用的热量和/或向外指向的力。
69、所描述的主题涉及一种球,该球专门设计用于运动目的,其包括一个球胆。球胆是柔性的、可充气的部件,构成球的核心,允许球维持其形状并为体育活动提供必要的弹跳和手感。在该球胆内,集成有一个电子模块。该电子模块可以服务于各种功能,例如跟踪性能指标或向用户提供反馈。
70、为确保电子模块保持功能性且不受损坏,纳入了一个保护元件。该保护元件被专门设计用于屏蔽电子模块免受——可能在球胆形成过程中发生的——热量或向外指向的力造成的潜在损坏。形成过程可能涉及模制或其他施加热量和压力来使球胆成形的技术。保护元件充当屏障,防止这些外部因素对电子模块产生不利影响。
71、这种设计的优点在于允许在运动球内集成先进的电子特征,而不损害电子部件的耐久性或性能。通过保护电子模块,球可以维持其预期功能,并为用户提供增强的特征,例如数据收集或交互能力,而没有在制造过程中损坏的风险。
72、在一些实施例中,电子模块可以布置在球胆的凹穴中,并且凹穴适于固定电子模块。在此,适用与之前解释的相同的优点。
73、在一些实施例中,凹穴可以向球胆内部延伸,并且可以适于向保护元件的侧向表面提供足够的压力,以甚至在球胆泄气时固定保护元件。
74、该实施方案在球的部件之间引入了一种特定的交流机制,特别聚焦于凹穴与球胆内保护元件之间的相互作用。凹穴被设计为向球胆内部延伸,这是一个关键特征,确保了保护元件被牢固地定位。凹穴的这种向内延伸适于向保护元件的侧向表面施加足够的压力。该压力至关重要,因为它用于将保护元件固定到位,即使在球胆泄气的场景下也是如此。该实施方案带来的新特征是,无论球胆的充气状态如何,保护元件在球胆内的稳定性和安全性都得到了增强。这对于维持容纳在保护元件内的电子模块的完整性和功能性特别重要。通过确保即使在球胆泄气时保护元件也保持固定,该设计减轻了在球的使用或处理的不同阶段电子模块移位或损坏的风险。该特征增强了球的耐久性和可靠性,特别是在——球可能承受变化的压力和力的——体育应用中。凹穴的内向延伸以及由此产生的对保护元件侧向表面的压力,为——与电子模块的移动或不稳定性相关的——潜在问题提供了一个稳健的解决方案。因此,该实施方案通过解决对球胆内电子模块安全稳定外壳的需求,为整体设计增加了显著的改进,确保在不同条件下的一致性能和保护。
75、在一些实施例中,球胆可以包含丁基橡胶和/或热塑性聚合物,优选热塑性弹性体。
76、这引入了球胆可以由其制成的具体材料,突显了丁基橡胶和热塑性聚合物(包括热塑性弹性体)的使用。丁基橡胶以其优异的气体不渗透性和耐热、耐化学品、耐臭氧性而闻名,使其成为在各种条件下维持球胆完整性和耐久性的理想材料。热塑性聚合物,特别是热塑性弹性体,提供了类似橡胶的柔性和塑料的可加工性的独特组合。这些材料可以被反复熔化和重新成形,为制造和回收提供了显著优势。在球胆中包含这些材料通过确保球持久耐用并随时间维持其形状和功能,增强了球的整体性能。此外,使用热塑性弹性体可以有助于球的回弹力和承受比赛中施加的力以及在球胆形成过程中产生的热量的能力。该实施方案通过指定可用于构造球胆的材料,建立在该方面之上,从而为保护球内的电子模块提供了更详细且稳健的解决方案。选择丁基橡胶和热塑性弹性体符合对——能够承受制造过程及后续在体育或其他活动中使用球所涉及的物理和热应力的——材料的需求。通过纳入这些材料,球能被更好地装备以保护电子模块免受由热量和向外指向的力造成的潜在损坏,确保容纳在球胆内的电子部件的使用寿命和可靠性。因此,该实施方案增强了球的功能性和耐久性,提供了一种更全面的方法来保护电子模块,同时维持运动球期望的性能特质。
77、在一些实施例中,保护元件可以包含以下至少一种:聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(pc/abs)、聚碳酸酯(pc)、聚苯硫醚(pps)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰胺(pa)、或聚酰胺-酰亚胺(pai)。
78、该实施方案为球的保护元件引入了特定材料,该保护元件被设计用于在球胆的形成期间保护电子模块免受热量和/或向外指向的力。在此上下文中的部件间交流指的是保护元件与电子模块之间的相互作用,以及保护元件与外部环境之间的相互作用。保护元件充当屏障,确保电子模块免受可能损坏它的外部条件的影响而维持无损。通过指定材料,诸如聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(pc/abs)、聚碳酸酯(pc)、聚苯硫醚(pps)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酰胺(pa)或聚酰胺-酰亚胺(pai),该实施方案突显了保护元件在提供稳健保护方面的通用性和适应性。这些材料中的每一种都为保护元件带来了独特的特性。例如,聚碳酸酯以其高耐冲击性和热稳定性而闻名,使其适合保护电子模块免受机械力和热量。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯与聚碳酸酯结合时,增强了保护元件的韧性和耐久性,提供了强度和柔性的平衡组合。聚苯硫醚以其在高温下的耐化学性和尺寸稳定性而受到认可,这对于在热应力下维持电子模块的完整性至关重要。聚对苯二甲酸乙二醇酯提供优异的热稳定性和尺寸稳定性以及防潮性,这有利于在各种环境条件下维持电子模块的功能性。聚酰胺和聚酰胺-酰亚胺以其强度、韧性以及耐磨损和耐热性而闻名,使其适用于保护元件经受严苛条件的应用。通过纳入这些材料,保护元件不仅确保了电子模块的安全性,而且增强了球的整体耐久性和性能。选择这些材料允许基于具体要求进行定制,无论是侧重于热保护、耐冲击性还是化学稳定性,从而拓宽了球在各种体育和环境条件下的适用性。因此,该实施方案通过详细说明保护元件的材料组成,扩展了该方面的范围,从而为球胆形成过程和球的操作环境所带来的挑战提供了一个全面的解决方案。
版权声明:本站专利文献数据主要来源于国家知识产权局等公开渠道,由 技术新讯 进行整理汇编。页面设计及数据汇编的著作权归本站所有。全部内容仅供个人学习、科研评估与技术交流参考,严禁用于任何商业用途(包括但不限于直接生产制造、技术转让、倒卖数据等)。
免责条款:专利技术具有时效性,本站不对资料的绝对准确性、完整性和可实施性提供任何明示或暗示的担保。因参考本站内容造成的直接或间接损失,本站不承担相关法律责任。若您认为本站内容有侵权问题,请及时提供权属证明与我们联系,本站将在核实后依法处理。反馈意见:yyfuon@163.com