(57)【要約】バスケット・ボール、フット・ボール、サッカー・ボール、バレー・ボール、または運動場用ボールのような膨張式スポーツ・ボールに、ボールを膨張したりまたはそれに圧力を追加したりするための内蔵式膨張機構もしくは多内蔵式膨張機構が設けられる。この機構は、ボールの内部に保持され、さらに周辺空気をボールの中に注入するためにボールの外側から動作可能なポンプである。ポンプは、ボールの圧力を選択的に除去するために一体型圧力除去装置を追加的に含む。この圧力除去装置の代わりにまたはそれに追加して、ポンプは、ボールの相対的な圧力を測定するために圧力表示装置を随意選択的に含む。
2006525033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体型ポンプおよび圧力除去機構を有する膨張式スポーツ・ボールであって、
加圧空気を保持するようになされた内部を有する膨張式袋を含む柔軟なカーカスと、前記袋の上に配置された外部層と、
前記カーカスに固着されたポンプ・シリンダであって、弁が配置されている遠位端を含み、前記弁を介して前記袋の前記内部と連通する内部中空チャンバを画定するポンプ・シリンダと、
前記シリンダの中に配置されたポンプ・ピストンであって、前記シリンダ内部で位置決め可能であり、駆動部材が配置されている遠位端を含むポンプ・ピストンとを備え、
前記ピストンおよび前記シリンダは、前記ピストンが選択的に位置決めされるとき、前記駆動部材が前記弁に係合して加圧空気を前記袋内部から選択的に通過させかつ逃がすように構成されている、膨張式スポーツ・ボール。
【請求項２】
前記ポンプ・シリンダが、前記シリンダの前記遠位端に対向する開口端と、前記開口端と前記遠位端の間に延在する円柱形側壁とをさらに含む、請求項１に記載のスポーツ・ボール。
【請求項３】
前記ポンプ・ピストンが前記ピストンの前記遠位端に沿って環状凹部を画定し、前記ボールが、
前記環状凹部の中に配置されたコイルばねであって、前記ばねが前記ピストンを前記シリンダの前記遠位端から離れる方向に押しやるように、前記シリンダおよび前記ピストンに係合するコイルばねをさらに備える、請求項１に記載のスポーツ・ボール。
【請求項４】
前記ピストンの前記駆動部材がニードルである、請求項１に記載のスポーツ・ボール。
【請求項５】
前記スポーツ・ボールが、バスケット・ボール、フット・ボール、サッカー・ボール、およびバレー・ボールから成る群から選択される、請求項１に記載のスポーツ・ボール。
【請求項６】
前記ボールがバスケット・ボールである、請求項５に記載のスポーツ・ボール。
【請求項７】
前記ボールがフット・ボールである、請求項５に記載のスポーツ・ボール。
【請求項８】
前記ボールが、前記ボール内部の空気の圧力を示すようになされた圧力表示アセンブリをさらに備える、請求項１に記載のスポーツ・ボール。
【請求項９】
前記カーカスの中に配置された副弁をさらに備える、請求項１に記載のスポーツ・ボール。
【請求項１０】
一体型ポンプおよび圧力表示アセンブリを有する膨張式スポーツ・ボールであって、
加圧空気を保持するようになされた内部を有する膨張式袋を含む柔軟なカーカスと、前記袋の上に配置された外部層と、
前記カーカスに固着されたポンプ・シリンダであって、ノズル端を含み、前記ノズル端を介して前記袋の前記内部と連通する内部中空チャンバを画定するポンプ・シリンダと、
前記シリンダ内部に配置されかつ位置決め可能なポンプ・ピストンであって、遠位端を含み、圧力表示アセンブリを含むポンプ・ピストンとを備え、
前記ピストンの前記遠位端と前記シリンダの前記ノズル端の間が係合されるとき、前記圧力表示アセンブリが前記袋の前記内部と連通状態に置かれ、それによって前記アセンブリに前記内部の圧力を表示させる、スポーツ・ボール。
【請求項１１】
前記ピストンが前記遠位端に対向する第２端をさらに含み、前記ピストンが前記ピストンの前記遠位端と前記ピストンの前記第２端の間を連通する中空内部領域を画定し、前記ピストンが前記ピストンの前記中空内部領域の中に配置された可動球体をさらに含む、請求項１０に記載のスポーツ・ボール。
【請求項１２】
前記ピストンが、前記ピストンの前記中空内部領域中の前記球体の位置に関連して、視認可能な複数の圧力表示線をさらに含む、請求項１１に記載のスポーツ・ボール。
【請求項１３】
前記スポーツ・ボールが、バスケット・ボール、フット・ボール、サッカー・ボール、およびバレー・ボールから成る群から選択される、請求項１０に記載のスポーツ・ボール。
【請求項１４】
前記スポーツ・ボールがバスケット・ボールである、請求項１３に記載のスポーツ・ボール。
【請求項１５】
前記スポーツ・ボールがフット・ボールである、請求項１３に記載のスポーツ・ボール。
【請求項１６】
前記ボールが、前記ボールの内部から空気を選択的に通過させかつ逃がすようになされた圧力除去アセンブリをさらに備える、請求項１０に記載のスポーツ・ボール。
【請求項１７】
前記カーカスの中に配置された副弁をさらに備える、請求項１０に記載のスポーツ・ボール。
【請求項１８】
一体型ポンプ、圧力除去機構、および圧力表示装置を有する膨張式スポーツ・ボールであって、
加圧空気を保持するようになされた内部を有する膨張式袋を含む柔軟なカーカスと、前記袋の上に配置された外部層と、
前記カーカスに固着されたポンプ・シリンダであって、前記袋の前記内部と連通するための弁が配置されている遠位端を含み、前記弁を介して前記袋の前記内部と連通する内部中空チャンバを画定するポンプ・シリンダと、
前記シリンダの中に配置されたポンプ・ピストンであって、前記シリンダ内部で位置決め可能であり、圧力表示アセンブリを含み、さらに駆動部材が配置されている遠位端を含むポンプ・ピストンとを備え、
前記ピストンおよび前記シリンダは、前記ピストンが選択的に位置決めされるとき、（ｉ）前記部材が前記弁に係合して前記袋内部から加圧空気を選択的に通過させかつ逃がし、さらに（ｉｉ）前記圧力表示アセンブリが前記袋の前記内部と連通状態に置かれ、それによって前記アセンブリに前記内部の圧力を表示させる、スポーツ・ボール。
【請求項１９】
前記ポンプ・シリンダが、前記シリンダの前記遠位端に対向する開放端と、前記開放端と前記遠位端の間に延在する円柱形側壁とをさらに含む、請求項１８に記載のスポーツ・ボール。
【請求項２０】
前記ポンプ・ピストンが、前記ピストンの前記遠位端に沿って環状凹部を画定し、前記ボールが、
前記環状凹部の中に配置されたコイルばねであって、前記ばねが前記ピストンを前記シリンダの前記遠位端から離れる方向に押しやるように前記シリンダおよび前記ピストンに係合するコイルばねをさらに備える、請求項１８に記載のスポーツ・ボール。
【請求項２１】
前記ピストンの前記駆動部材がニードルである、請求項１８に記載のスポーツ・ボール。
【請求項２２】
前記ピストンが前記遠位端に対向する第２端をさらに含み、前記ピストンが前記ピストンの前記遠位端と前記第２端の間を連通する中空内部領域を画定し、前記ピストンが前記ピストンの前記中空内部領域の中に配置された可動球体をさらに含む、請求項１８に記載のスポーツ・ボール。
【請求項２３】
前記ピストンが、前記ピストンの前記中空内部領域中の前記球体の位置に関連して、視認可能な複数の圧力表示線をさらに含む、請求項２２に記載のスポーツ・ボール。
【請求項２４】
前記スポーツ・ボールが、バスケット・ボール、フット・ボール、サッカー・ボール、およびバレー・ボールから成る群から選択される、請求項１８に記載のスポーツ・ボール。
【請求項２５】
前記スポーツ・ボールがバスケット・ボールである、請求項２４に記載のスポーツ・ボール。
【請求項２６】
前記スポーツ・ボールがフット・ボールである、請求項２４に記載のスポーツ・ボール。
【請求項２７】
前記カーカスの中に配置された副弁をさらに備える、請求項１８に記載のスポーツ・ボール。
【請求項２８】
膨張式スポーツ・ボールの中に組み込むようになされたポンプであって、
ノズル端、前記ノズル端に配置された弁、前記ノズル端に対向する開放端、および前記ノズル端と前記開放端の間に延在する側壁を有し、前記開放端が前記ボールのカーカスと係合するようになされているシリンダと、
前記シリンダの中に可動式に配置され、駆動部材が配置されている遠位端を含むピストンとを備え、
前記ピストンおよび前記シリンダは、前記シリンダの内部で前記ピストンが選択的に位置決めされるとき、前記駆動部材が前記弁に係合して前記弁を選択的に開く、ポンプ。
【請求項２９】
前記駆動部材がニードルである、請求項２８に記載のポンプ。
【請求項３０】
圧力表示アセンブリをさらに備える、請求項２８に記載のポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００２年１２月２０日に出願した米国特許仮出願第６０／４３５，２２２号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、ボールを膨張したり（ｉｎｆｌａｔｅ）またはボールの圧力を追加したりするための機構を含むスポーツ用またはゲーム・ボールに関する。本膨張機構は、一体型（ｉｎｔｅｇｒａｌ）圧力除去アセンブリおよび／または一体型圧力表示装置を追加的に利用する。
【背景技術】
【０００３】
バスケット・ボール、フット・ボール、サッカー・ボール、バレー・ボール、および運動場用ボールのような従来の膨張式スポーツ・ボールは、自己密封膨張弁（ｓｅｌｆ−ｓｅａｌｉｎｇ  ｉｎｆｌａｔｉｏｎ  ｖａｌｖｅ）の中に挿入されるかまたは挿通される別体の膨張ニードルを使用して、伝統的な膨張弁を介して膨張される。この膨張ニードルに伝統的な自転車用ポンプのような別体のポンプを連結し、このポンプを使用してボールを膨張する。次いで、膨張ニードルは膨張弁から引き抜かれるが、その場合に膨張弁は、ボール内部の圧力を維持するために自己密封する。このようなシステムは、スポーツ・ボールの膨張、すなわち、圧力の増大が必要になるまでは申し分なく機能するが、ニードルおよび／またはポンプを直ぐに用意することができない。
【０００４】
従来のスポーツ・ボールでは、ボールの圧力を除去する簡単な方法が存在しない。圧力除去弁のような別体の圧力除去装置を使用して圧力を除去するか、または従来のニードルを伝統的なニードル弁に挿入して圧力を除去することができる。内蔵式ポンプ機構を備えるスポーツ・ボールでは、このポンプ機構が望ましいときにボールの圧力を除去することもできれば有益であろう。
【０００５】
しかも、従来のスポーツ・ボール内部の圧力の測定値を入手することは困難である。ほとんどの圧力表示装置は、外側に突出する弁棒を使用するタイヤまたは物品の圧力を測定するように構成されている。ゲーム・ボール（ｇａｍｅ  ｂａｌｌ）内部の圧力を測定するための圧力表示装置が知られているが、このような装置は、一般には大型で別体のポンプ・アセンブリの一部である。しかも、このような知られた装置を使用して圧力測定値を入手するとき、この装置を加圧されたボール内部に連通させている間にかなり大量の空気がボールから失われるのが一般である。したがって、スポーツ・ボールと一体型の圧力表示装置に対する必要性が存在する。さらには、このような装置の使用によってボールから過剰な空気が失われることがなくなれば有益であろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の１つの目的は、別体の膨張ニードルおよびポンプのような別体の膨張装置を必要としないで、スポーツ・ボールを膨張したりまたはそれに圧力を追加したりすること、また必要であれば、ボールの圧力を低減または除去できることである。
【０００７】
本発明の別の目的は、別体の圧力表示または測定装置を使用することなく、スポーツ・ボールの圧力を容易に測定することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、ボールの加圧された内部からほとんど空気を失わずにスポーツ・ボールの圧力を測定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、一体型圧力除去装置を有する内蔵式膨張機構を備えるスポーツ・ボールを提供する。また本発明は、多内蔵式膨張機構を備え、これらの膨張機構の少なくとも１つが一体型圧力除去装置を含むスポーツ・ボールを提供する。詳細には、本発明は、ボールの外側から動作させることが可能であり、周辺空気をボールの中に注入して望ましい圧力を実現する少なくとも１つの内蔵式ポンプ装置を有するスポーツ・ボールに関する。このポンプは、ボールの圧力を低減または除去するためのアセンブリも備える。しかも、このポンプは、ボールの相対圧力を測定するための一体型圧力表示器を有することができる。
【００１０】
スポーツ・ボールの中の圧力は、過剰な膨張と温度上昇によって高くなり過ぎたり、または膨張不足もしくは空気洩れによって低くなり過ぎたりする恐れがあるので、組込み型ポンプと一体型の圧力除去機構、および随意選択的に、圧力表示装置を有することは有用である。圧力が低すぎれば、本発明の内蔵式ポンプを使用して追加的な空気を補給することができる。圧力が高すぎれば、本明細書に説明する圧力除去機構を使ってボールから圧力を逃がすことによって圧力を除去することができる。一旦、圧力が除去されたら、備わっていれば、圧力表示装置を使用してボールが適切に膨張されているかどうかを測定することができる。空気が過剰に抜き取られていれば、本ポンプを使用して追加的な空気を補給することができる。
【００１１】
第１の態様では、本発明は、一体型ポンプおよび圧力除去機構を有する膨張式スポーツ・ボールを提供する。このボールは、加圧された空気を保持するようになされた内部を有する膨張式袋を含む柔軟なカーカスと、この袋の上に配置された外部層とを備える。ボールは、カーカスに固着されたポンプ・シリンダをさらに備える。このシリンダは、弁が配置されている遠位端を含む。シリンダは、この弁を介して袋の内部と連通する内部中空チャンバを画定する。ボールは、シリンダの中に配置されたポンプ・ピストンも備える。このピストンは、シリンダの内部に位置決め可能であり、駆動部材が配置されている遠位端を含む。ピストンおよびシリンダは、ピストンが選択的に位置決めされるとき、駆動部材は、弁に係合して加圧空気を袋の内部から選択的に通過させかつ逃がす。
【００１２】
別の態様では、本発明は、一体型ポンプおよび圧力表示アセンブリを有する膨張式スポーツ・ボールを提供する。このボールは、加圧空気を保持するようになされた内部を有する膨張式袋を含む柔軟なカーカスと、この袋の上に配置された外部層とを備える。ボールは、このカーカスに固着されたポンプ・シリンダをさらに備える。このシリンダはノズル端（ｎｏｚｚｌｅ  ｅｎｄ）を含む。シリンダは、このノズル端を介して袋の内部と連通する内部中空チャンバを画定する。ボールは、シリンダ内部に配置されかつ位置決め可能なポンプ・ピストンをさらに備える。このピストンは、遠位端（ｄｉｓｔａｌ  ｅｎｄ）を含み、圧力表示アセンブリをさらに含む。ピストンの遠位端とシリンダのノズル端の間が係合されるとき、この圧力表示アセンブリは袋の内部と連通状態に置かれる。それによって、このアセンブリにボール内部の中の圧力を表示させる。
【００１３】
他の態様では、本発明は、一体型ポンプ、圧力除去機構、および圧力表示装置を有する膨張式スポーツ・ボールを提供する。このボールは、加圧空気を保持するようになされた内部を有する膨張式袋を含む柔軟なカーカスと、この袋の上に配置された外部層とを備える。ボールは、このカーカスに固着されたポンプ・シリンダをさらに備える。このシリンダは、袋の内部と連通させるための弁が配置されている遠位端を含む。シリンダは、この弁を介して袋の内部と連通する内部中空チャンバを画定する。ボールは、シリンダの中に配置されたポンプ・ピストンをさらに備える。このピストンは、シリンダの中で位置決め可能である。ピストンは、圧力表示アセンブリと、駆動部材が配置されている遠位端とを含む。ピストンおよびシリンダは、ピストンが選択的に位置決めされるとき、この部材は、弁に係合して加圧空気を袋内部から選択的に通過させかつ逃がし、また圧力表示アセンブリは袋の内部と連通状態に置かれ、それによってこのアセンブリにボール内部の中の圧力を表示させるように構成されている。
【００１４】
さらに他の態様では、本発明は、膨張式スポーツ・ボールに組み込むようになされたポンプを提供する。このポンプは、ノズル端と、このノズル端に配置された弁と、このノズル端に対向する開放端と、ノズル端とこの開放端の間に延在する側壁とを有するシリンダを備える。開放端は、ボールのカーカスと係合するようになされている。ポンプは、シリンダの中に可動式に配置されたピストンをさらに備える。このピストンは、駆動部材が配置されている遠位端を含む。ピストンおよびシリンダは、ピストンがシリンダの内部で選択的に位置決めされるとき、この駆動部材は、弁に係合して選択的に弁を開くように配置されている。
【００１５】
本発明の他の目的は、本明細書、図面、および特許請求の範囲から明らかになろう。
【００１６】
以下の図面の簡単な説明は、本発明を例示する目的のために提示されており、本発明の限定を目的とするものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図面の図１を参照すると、本発明の好ましい実施形態の膨張ポンプ５ａ、５ｂ、または５ｃを組み込むスポーツ・ボール１０が例示されている。後に、様々なポンプの実施形態５ａ、５ｂ、および５ｃの詳細を本明細書で説明する。
【００１８】
ボール１０は、空気保持用のゴム袋（ｒｕｂｂｅｒ  ｂｌａｄｄｅｒ）１２、この袋１２周りに巻き付けられたナイロンまたはポリエステルの編糸巻線から成る層１４、および外部ゴム層１６を有するカーカスを備える１つの典型的なバスケット・ボールの構造である。明らかなように、「カーカス」という用語は、ボールの柔軟な本体を指す。積層ボールでは、皮革または合成材料の追加的な外部層１８を使用することができる。この層１８は、接着剤によって層１６に貼り付けられるかまたはその層に常温成形によって固着されるパネルを備えることが好ましい。巻線１４は、任意に配向されて２層または３層の厚みがあり、さらに、それらはほとんど伸張できない程度の層を形成する。巻線はまた、ボールをその通常の競技用圧力を上回って膨張されるとき、ボール１０が、その正規の大きさを上回る範囲までほとんど拡張しないように制限する。このような層１４は、フット・ボール、バレー・ボール、およびサッカー・ボールでは内張り層と呼ばれ、ビニルまたはラテックス・ゴムのような柔軟な固着剤が含浸されている綿布またはポリエステル布から成るのが通常である。外部層１８は、サッカー・ボールまたはバレー・ボールのような幾つかのスポーツ・ボールでは縫い合わせることが可能である。外部層１８は、随意選択的に発泡体層の裏打ちまたは別体の発泡体層を有し得る。
【００１９】
図２は、本発明による好ましい実施形態の膨張ポンプ５ａ、５ｂ、または５ｃを組み込むフット・ボール１１０を例示する。このフット・ボール１１０は、空気を保持するためのゴム袋１１２および、皮革または合成材料の外部層１１８を有するカーカスを備える。明らかなように、フット・ボール１１０のカーカスは、巻線層または強化層、発泡体または裏打ち層、および副ゴム裏張り層のような１つまたは２つの追加的な層を含み得る。
【００２０】
吹込み成形のような成形方法によって作製されたスポーツ・ボールのような、他のスポーツ・ボールも本発明で使用可能である。スポーツ・ボールを成形する方法の１例には、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，２６１，４００号明細書を参照されたい。
【００２１】
袋として使用するのに適切な材料には、限定するものではないが、ブチル、ラテックス、ウレタン、および当業で一般に知られている他のゴム材料が含まれる。巻線層に適切な材料の例には、限定するものではないが、ナイロン、ポリエステル、および同様のものが含まれる。外部層、すなわち、被覆として使用するのに適切な材料の例には、限定するものではないが、熱可塑性ポリウレタンを含むポリウレタン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、皮革、合成皮革、および複合皮革が含まれる。随意選択的な発泡体層として使用するのに適切な材料には、限定するものではないが、ネオプレン、スチレンブタジエン・ゴム、熱可塑性エラストマー、エチレン酢酸ビニル、または高エネルギーまたは低エネルギー吸収可能な任意の発泡体が含まれる。市販の高エネルギーまたは低エネルギー吸収発泡体の例には、アエアロ  ＥＡＲ  スペシャリティ  コンポジッツ社（Ａｅａｒｏ  ＥＡＲ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ  Ｉｎｃ．）から入手可能なＣＯＮＦＯＲ（商標）連続気泡ポリウレタン発泡体およびデュポン  ダウ  エラストマーズ社（Ｄｕｐｏｎｔ  Ｄｏｗ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ）から入手可能なＮＥＯＰＲＥＮＥ（商標）（ポリクロロプレン）発泡体が含まれる。
【００２２】
図３を参照すると、ゴム・ポンプのブーツまたはハウジング２０が、本発明の好ましい実施形態のボール１０のカーカスにその形成時に組み込まれている。このブーツ２０は、中央開口部を画定し、かつゴム接着剤を使用して袋１２に接合されることが好ましい外向きに延在する突縁２２を有する。ブーツ２０は、ゴム袋１２と巻線層１４の間に配置されることが好ましい。ブーツ２０は、ブチレン・ゴム、天然ゴム、ウレタン・ゴム、または当業で知られた任意適切なエラストマーもしくはゴム、あるいはそれらの組合せのような、任意適切な材料から作製可能である。成形プラグ（ｍｏｌｄｉｎｇ  ｐｌｕｇ）［図示せず］が、製造工程時に中央開口部の適切な形状を維持しかつ袋１２を膨張することができるように、成形および巻き付け過程時にブーツ開口部に挿入される。この成形プラグは、アルミニウム、複合材、またはゴムが好ましいが、アルミニウムが最も好ましい。
【００２３】
ブーツ２０を貫通する中央開口部は、本明細書でさらに詳細に説明するポンプ・シリンダの上端から延びる突縁を保持するための溝２４と共に構成されることが好ましい。ポンプ・シリンダは、任意適切な柔軟性接着剤（エポキシ、ウレタン、シアノアクリレート、または当業で知られた任意の他の柔軟性接着剤）を使用してブーツ２０に随意選択的に接合可能である。
【００２４】
図４〜６を参照すると、一体型圧力除去装置（ｉｎｔｅｇｒａｌ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｒｅｌｉｅｆ  ｄｅｖｉｃｅ）を有する好ましい実施形態のポンプ５ａが示されている。このポンプ５ａは、ポンプ・シリンダ２８の中に配置されたポンプ・ピストン３０を備える。ポンプ・シリンダ２８は、開放端２６、この開放端２６に対向する遠位端に画定された出口ノズル４６、および開放端２６と出口ノズル４６の間に延在する円柱形側壁２７を含む。この側壁２７は内表面２９を有する。またシリンダ２８は、開放端２６を向く内部端壁２５を画定する。シリンダ２８は、側壁２７の内表面２９および端壁２５から形成される中空チャンバを画定する。図示のポンプ・シリンダは直円柱であるが、非円形断面を有するシリンダのような非直円柱である他のシリンダを使用してもよい。
【００２５】
ピストン３０が、シリンダ２８の中空チャンバ内に密封配置されている（ｓｅａｌｉｎｇ  ｄｉｓｐｏｓｅｄ）。ピストン３０は、キャップ端５８、およびこのキャップ端５８に対向する密封端部（ｓｅａｌｉｎｇ  ｅｎｄ）３５を含む。本体構成要素３３が、このキャップ端５８と密封端部３５の間に延在する。Ｏリング３８を保持するために、この本体３３の外周に沿って延在する凹部３６が、ピストン３０の密封端部３５に沿って画定されている。参照図で明らかなように、この凹部３６は、Ｏリング３８が凹部３６の中で移動可能なように寸法決めされている。Ｏリング３８は、例えば、ピストン３０が押し下げられるとき、図４に示した位置に押しやられる。この位置では、Ｏリングは、シリンダ側壁の内表面２９と凹部３６の上部突縁４０の間を密封する（ｓｅａｌ）。
【００２６】
ピストン３０は、このピストン３０の密封端部３５から到達可能な、ばね３４を収容することが好ましい環状凹部３２をさらに画定する。このばねは、コイルばねであることが好ましく、シリンダ２８の中でピストン３０をシリンダ出口ノズル４６から離れる方向に押しやるように位置決めされている。このような構成は、本明細書に説明する一体型圧力除去機構を有するポンプには好ましい。これらの実施形態では、ばねの機能は、ピストン３０の密封端部３５と、ボールから空気を放出するために使用される弁との間を分離状態に維持することである。この態様を本明細書でさらに詳細に説明する。本発明のポンプには、留意した環状凹部３２またはばね３４を具備しないピストン構造が含まれることは明らかである。
【００２７】
留意したように、本発明のポンプの特徴は一体型の圧力除去機構を提供することである。論じている好ましいポンプ５ａは、次のような機構を提供する。ピストン３０は、ニードルまたは他の適切な装置９０を具備し、ピストン３０が適切に位置決めされるとき、このニードル９０が弁６８を押し開いて空気を逃がすことができる（図６参照）。この弁６８は、出口ノズル４６近くのシリンダ２８の端部に位置決めされていることが好ましい。弁６８は一方向弁であることが好ましい。ニードル９０は、任意適切な方式でピストン３０の密封端部３５に取り付けられる。図示の実施形態では、ピストン３０は、ニードル９０を受け入れるように、このピストンを貫通する開口または通路を有する。この開口または通路は、空気がボールの加圧された内部から放出される出口にもなる。ニードル９０は、接着剤で接合することによってピストン３０の中または上に取り付けられる。ニードル９０は任意適切な材料から作製可能であり、例えば、限定するものではないが、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−スチレンアクリル酸樹脂（ＡＳＡ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、アクリロニトリル−ブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ）共重合体、ＡＢＳ／ＰＣ混合物、ポリプロピレン（好ましくは耐衝撃性ポリプロピレン）、ポリフェニレンオキシド、ナイロン、これらの組合せ、または当業で知られた任意適切な材料である。耐衝撃性強さを有する材料が好ましい。別法として、ピストン３０およびニードル９０は、一体部品として、または同じもしくは異なる材料から一工程で形成可能である。またニードル９０には、幾つかの実施形態では、空気がボール内部からさらに通り易いように内部通路を設けることができる。
【００２８】
ピストン３０は、シリンダ２８内部におけるその相対位置に応じて幾つかの機能を経る。図４では、ピストン３０は、ボール１０の使用時のような固定または固着位置にある。この位置では、ピストン３０のキャップ端５８の外表面がボール１０の外表面と面一であることが好ましい。図５では、ピストン３０は、ポンプ５ａを使用して空気をボール１０に補給できる非固定位置にある。図６では、ピストン３０は、ニードル９０の遠位端が弁６８の中にまたはそれを貫通して延在するようにシリンダ２８の中へ下向きに変位され、ボール１０から空気を選択的に逃がすことができる。明らかなように、ピストン３０は、ポンプの圧力除去機構を駆動するために図６に示す位置に配置されている。
【００２９】
本発明の別の実施形態（図示せず）では、ポンプ５ａのピストン３０は、ニードルのような装置を駆動して弁６８を開くボタンまたは弁を具備する。このようなボタンは、ボールの外側から到達可能であり得る。一方の位置では、ボタンが押されるとき、ニードルが弁６８に係合して空気をボール内部から逃がすことができる。ボタンまたは弁が解放されるとき、ニードルが引っ込み、弁６８が閉じて封止する。すなわち、ボタンまたは弁は２つの位置を有することが可能であり、第１位置は弁６８を開いて空気を逃がし、第２位置はニードルまたは装置を引っ込めて弁６８を閉鎖または密封する。ばねまたは他の部材を使用してボタンまたは弁を既定位置に押しやることができる。
【００３０】
図７および８は、本発明の別の実施形態のスポーツ・ボール１０を例示する。図７および８は、圧力表示装置（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）７２を具備する好ましい実施形態のポンプ５ｂを有するボール１０を例示する。この装置７２は、ピストン３０の中に画定された中空領域内部に保持された可動球体（ｍｏｖａｂｌｅ  ｓｐｈｅｒｅ）の形態にあってもよいし、またはピストン３０の長さに沿って配置された複数の圧力表示線の形態にあってもよい。ボール１０の圧力を測定する際に、空気をボールから逃がし、その空気が装置７２を相対位置に変位させることによって圧力を示すことができる。このような位置を圧力表示線７０によってさらに表示することができる。シリンダ２８およびピストン３０の多様な構成を使用して、選択的にボール１０からの加圧空気を通過させかつ逃がすことができる。例えば、ピストン３０の遠位端が、さらにシリンダの中へ変位されると、シリンダのノズルの中または他の箇所に位置するような弁に係合し、ピストンの中空領域を介してボールから空気を通過させることができる。好ましい弁とそのポンプ・アセンブリ中への組込みの１実施例が、図４に示す弁６８である。ピストンを貫通または通過する空気の流れを利用して圧力表示装置を駆動する。好ましい圧力表示装置が先に説明した球体（ｓｐｈｅｒｅ）７２であるが、それは、加圧空気がボールから逃げる間にピストンの中空領域内部で上向きに変位する。このような空気の流量は、ボール内部の空気の圧力に比例する。空気が球体７２を通過する流量に応じて、この球体は、ある一定の距離だけピストンの中空領域内部で変位されることになる。留意したように、ピストン内部の球体７２の位置は観察可能であることが好ましい。その相対位置は、球体７２の位置を比較できる１つまたは複数の圧力表示線７０を設けることによって容易に確認可能である。
【００３１】
ピストン３０およびそのシリンダ２８内部の相対位置を使用してボールの圧力を示すことも企図されている。このような実施形態では、ボール内部からの加圧空気によって変位されたピストン３０に掛かる圧力に対抗するばねによってピストン３０が支持されている。ピストン３０の位置はボールの圧力を示す。
【００３２】
別法による実施形態の構成要素、すなわち、ピストン３０およびシリンダ２８のようなポンプ５ｂの詳細は、図４〜６に関連して先に説明した通りである。ボールから空気を失わずに表示器を駆動する設計を特徴とする圧力表示装置は、このような実施形態に関するものである。先に説明した実施形態は、ボールから流出させた流動する空気流の特徴によって、ボールの圧力が表示される設計を利用する。論じている別法による設計は、圧力表示面を内部圧力に露出することによってボール内部の圧力を測定するものである。例えば、可撓性ダイアフラムまたは他の部材をボール内部に露出させることができる。このように露出されると、内部の加圧空気は、ある一定量だけダイアフラムを変位させるが、次いで、その量を圧力値に関連付けることができる。このような設計を使用する好ましいアセンブリが、先に説明した、ばねによって支持されるかまたは別様にそれによって対抗するピストンである。密封端部３５のようなピストン面がボールの内部に露出されると、それによってピストンをシリンダ内部で変位させる力がピストンに加わることになる。次いで、ピストンの相対的な動きをボールの内部圧力に関連付ける。
【００３３】
図９〜１１に示す本発明の別の実施形態では、好ましい実施形態のポンプ５ｃが、圧力除去機構と併用される圧力表示装置７２を具備する。ピストン３０は、可動球体または目盛付き滑動体のような圧力表示装置７２を含む。ピストン３０は、圧力表示線７０も備え得る。ボール１０の圧力を測定する際に、空気をボールから逃がし、装置７２を相対位置に変位させることによって圧力を示し、それによってボール内部の圧力を表示する。この位置は、ピストン３０の長さに沿って設けられた圧力表示線によってさらに表示可能である。これを実現する１つの方法は、ポンプ５ｃのピストン３０によって一方向弁６８を開放するものである。これによって空気をボール１０内部から逃がすことが可能であり、したがって空気がピストンを通過して流れかつボール１０を退出することによって、ピストン３０の中の圧力表示装置７２を駆動または移動させることができる。好ましい１つの変形では、圧力表示装置７２を支持する較正されたばねが設けられるが、そのばねは、ゲーム・ボール１０の内部からの空気が圧力表示部品７２を圧迫しかつそれに沿って流れるとき、圧力表示装置７２の厳密な動きを可能にする。ピストン３０およびシリンダ２８のようなポンプ５ｃの他の構成要素に関する詳細は、図４〜６に関連して先に説明した通りである。
【００３４】
好ましい実施形態のスポーツ・ボールは、好ましい実施形態のポンプ５ａ、５ｂ、および５ｃのようなポンプをボール内部に固着しかつ組み込むための特定の取付け構造を利用する。
【００３５】
図１２に示すように、ポンプ・ピストン３０の外側は、凹部３６の中に、上部突縁４０の直下から延びて下部または最末端の突縁４４を貫通する複数の凹部または細溝４２を画定することが好ましい。これらの細溝４２の１つのみを図１２に示すが、好ましくは２つ以上存在することが好ましい。ピストン３０が、ばね３４によって押し上げられるとき、Ｏリング３８は凹部３６の底に移動するが、これによってＯリング３８周りに細溝４２を通る側通路が開き、空気はピストン３０の下方からシリンダ２８に進入可能になる。次いで、ピストン３０が押し下げられるとき、Ｏリング３８は、再び溝の上部まで動き、空気をシリンダ出口ノズル４６に押し通すように封止する。
【００３６】
ピストン３０の上端には、ピストン３０をシリンダ２８の中に留めると共に、ポンプ動作のためにピストン３０を解放するように、図１３に示すシリンダ・キャップ５０と協働する２つの外向きに延在する突縁４８が備わっている。シリンダ・キャップ５０はシリンダ２８の上部に取り付けられ、ピストン３０はシリンダ・キャップ５０の中心を貫通する。このキャップ５０は、紫外線硬化接着剤のような適切な接着剤を使用してシリンダ２８の中に固着されることが好ましい。図１３は、シリンダ・キャップ５０の下側を示す等角図であり、ピストン３０の２つの突縁４８が非固定位置で通過可能な中央開口部の両側の開放領域５２を例示する。固定位置では、２つの突縁４８が突起５４の下方を通過して固定凹部５６に転入されるように、ピストン３０を押し下げかつ回転させる。
【００３７】
図４〜１１に示すように、ボールのカーカス中の穴を本質的に完全に塞ぐように設計されているボタンまたは蓋５８が、ピストン３０の上端に付着されている。バスケット・ボールまたはフット・ボールのような幾つかの実施形態では、このボタンまたは蓋５８は、ボールの表面と面一であることが好ましいか、または本質的にそれと面一である。サッカー・ボールのような他の実施形態では、ボタンまたは蓋５８は、ボールの表面より下方に位置決めされていることが好ましい。このボタン５８は任意の望ましい材料から作製可能である。ボタンまたは蓋５８として使用するのに適切な材料の例には、ウレタン・ゴム、ブチル・ゴム、天然ゴム、または当業で知られた任意の他の材料が含まれる。ボタンまたは蓋として使用することが好ましいゴムは、米国オハイオ州アクロン市に所在のアドバンスト  エラストマー  システムズ社（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）から入手可能なＳＵＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）ゴムのような熱可塑性加硫ゴムである。ボタンまたは蓋５８の上表面は、ボールの外表面の質感または感触に適合するように好ましくは柔軟であるべきである。例えば、バスケット・ボールのボタンは、被覆の感触に適合するように質感を持たせてもよいが、サッカー・ボールまたはフット・ボールのような他のスポーツ・ボールでは、ボタンまたは蓋の上面は滑らかでよい。
【００３８】
好ましい１実施形態では、繊維または他の強化材料を混合時にボタン５８のゴム合成物または熱可塑性材料中に組み込むことができる。使用するのに適切な繊維または材料の例には、限定するものではないが、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ケブラー、セルリスチック（ｃｅｌｌｕｌｉｓｔｉｃ）、ガラス、およびこれらの組合せが含まれる。繊維または他の強化材料をボタンまたは蓋５８に組み込むと、ボタンの耐久性が向上し、かつボタンまたは蓋とピストン３０の結合が向上し、したがってボタンまたは蓋が使用中に剪断されて脱落するのを防止する。ポンプはボタンなしでも依然として機能するが、使用するのが非常に困難になる。
【００３９】
ボタンまたは蓋５８は、一体部分としてピストン３０と二色成形されることが好ましい。別法として、ボタンまたは蓋５８は連結部品と二色成形されてもよく、次いで、ボタンまたは蓋５８、および連結部品は、これらの２つの部品を一体に接合するのに適切な接着剤を使用して、ピストン３０の上端に付着可能である。ボタン５８およびピストン３０を一体部分として、または別法として、ボタン５８および連結部品がピストンに取り付けられる一体部分として二色成形されることによって、ボールを定常的に使用する間に破損または分解する恐れがより少ない、より耐久性のある部分が提供される。ボタンまたは蓋材料、およびピストン材料は、これらの２つの材料が二色形成されるときに接着するように選択する必要がある。様々な組合せを試験することによって、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）のような柔軟ゴム製ボタンと、ポリカーボネートまたはポリプロピレン等のようなより固いピストンとを二色成形または押出し成形すると、接着剤を必要としないで耐久性のある接合が行われることが証明された。
【００４０】
ピストンおよび連結部品は、限定するものではないが、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−スチレンアクリル酸樹脂（ＡＳＡ）、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、アクリロニトリル−ブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ）共重合体、ＡＢＳ／ＰＣ混合物、ポリプロピレン（好ましくは耐衝撃性ポリプロピレン）、ポリフェニレンオキシド、ナイロン、これらの組合せ、または当業で知られた任意適切な材料を含む。耐衝撃性強さを有する材料が好ましい。ピストンに使用される材料は、使用者が圧力表示装置７２を見ることができるように透明性または透過性であることが好ましい。
【００４１】
図４〜１１にさらに例示されているように、ピストン３０が先に説明したばね３４に対抗して押し下げられてピストン３０を固定または固定除去するときに、ボタン５８が係合するパッド６０が、シリンダ・キャップ５０の上表面の上に取り付けられることが好ましい。このパッド６０はポンプに対する緩衝材になる。蓋５８の下側は、ポンプに対するさらなる緩衝材となるように柔軟または軟質であり得る。
【００４２】
図面の図１４〜１５は、ポンプ出口ノズル４６を示す。図１４には、ノズル４６の中に取り付けるべきダックビル型の一方向弁アセンブリ７０の好ましい１実施形態が示されている。このアセンブリ７０は、入口端部品７４、出口端部品７２、およびこれらの２つの端部品７２と７４の間に取り込まれたゴム弾性のダックビル弁（ｄｕｃｋｂｉｌｌ  ｖａｌｖｅ）８０を備える。端部品７２および７４は、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレン、またはこれらの組合せのような可塑物であることが好ましいが、使用するのに適切な任意の材料でもよい。端部部品を一体に超音波溶接することができる。任意の望ましい一方向弁を出口ノズル７０に使用可能でありかつダックビル弁が一方向弁の一般的な種類であるが、特定のダックビル構造を図１５に示す。ダックビル弁８０は、ゴム弾性のシリコーン材料から形成されることが好ましく、突縁８４を有する円柱形胴部８２と一緒に成形される。胴部８２の中へ内周部の周りに成形された上部入口端８８を有するダックビル８６が胴部８２の内側にある。次いで、ダックビル８６の壁または側面９０は、下方に向かって先細りしてダックビル隙間９２を備える直線的な下端を形成する。ダックビルは、入口空気圧がダックビル隙間９２を押し開けて空気を入れ、他方でボール内側の空気圧がダックビル隙間を圧迫して閉ざし、空気の漏出を防ぐ場合に機能する。このようなダックビル構造は、米国オハイオ州イエロースプリングス市に所在のヴァーネイ  ラボラトリーズ社（Ｖｅｒｎａｙ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｉｎｃ．）から市販されている。一方向弁の任意の種類または当業で知られた封止能力のある他の弁も、それが、望ましくないときにボールの内部から空気が流出するのを防止する限り使用可能である。
【００４３】
参照図面で説明しかつ例示した種類のポンプアセンブリは、ポリスチレン、ポリエチレン、ナイロン、ポリカーボネート、およびこれらの組合せのような可塑物から主として形成されることが好ましいが、それは当業で知られた任意適切な材料から作製されてもよい。アセンブリは小さくかつ軽量であり、恐らく約５から２５グラムに過ぎないが、随意選択的にポンプ機構の重量を平衡させるようにボール構造に重量を追加し得る。このような応用例では、重り、すなわち、釣合い重りはボール上またはボール内部に位置決めされ、かつボールの得られる質量中心が、ボールの幾何学的な中心と一致するように適切な質量を有する。サッカー・ボールのような比較的軽量または小型のボールでは、そのポンプアセンブリは、バスケット・ボールのような比較的重いボール用の対応するポンプアセンブリよりも軽量でありかつ／または小さい（短い）。図１６は、全体として５ａ、５ｂ、５ｃで示すポンプ機構がボールの一側にあり、標準的なニードル弁１００がボールの対向側にあるような釣合い重り配置を例示する。この場合には、ニードル弁１００を形成する材料１０２が重みをかける。追加的な材料をニードル弁ハウジングまたはこの弁を取り囲む領域に加えることができる。別法として、タングステンのような高密度金属粉末をゴム合成物に追加することもできよう。本明細書では、もう１つのポンプまたは膨張弁の使用を副ポンプまたは副膨張弁と呼ぶ。
【００４４】
本明細書の説明および参照図面は、特定のおよび好ましいポンプの１つの構成を開示する。しかし、他のポンプ配置も本発明の範囲内で使用可能である。本発明で使用可能な他のポンプ配置の実施例が、２０００年６月１５日に出願した同時係属の米国仮出願第０９／５９４，９８０号明細書、２０００年６月１４日に出願した同第０９／５９４，５４７号明細書、２０００年６月１４日に出願した同第０９／５９４，１８０号明細書、および２０００年４月２８日に出願した同第０９／５６０，７６８号明細書に示されており、参照により本明細書に組み込まれる。本明細書に説明したボールおよびポンプと併せて実施可能な追加的な詳細および特徴が、２００２年６月２５日に米国仮出願第１０／１８３，３３７号として出願した米国出願公開第２００２／１８７８６６号明細書、２０００年１１月１４日に同第０９／７１２，１１６号として出願した米国特許第６，４９１，５９５号明細書、および２０００年１月６日に同第０９／４７８，２２５号として出願した米国特許第６，２８７，２２５号明細書に提供されており、これらのすべては参照により本明細書に組み込まれる。
【００４５】
以上の説明は、現時点における本発明の好ましい実施形態であると考える。しかし、当業者には明らかな様々な変更および変形が、本発明から逸脱することなくなされ得ることが企図されている。したがって、以上の説明は、すべての均等な態様を含めて、このように本発明の趣旨および範囲内に包摂される変更および変形をすべて網羅しようとするものである。
【００４６】
以上に好ましい実施形態を説明してきたが、本発明は特許請求の範囲に記載されたとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による好ましい実施形態のポンプを利用するバスケット・ボールを示す部分断面図である。
【図２】本発明による好ましい実施形態のポンプを利用するフット・ボールを示す部分断面図である。
【図３】図１に示したバスケット・ボールの一部を示す詳細な断面図であり、本発明の好ましいポンプのための好ましい取付け構造を例示する。
【図４】好ましいポンプおよび一体型圧力除去装置を備えるスポーツ・ボールの一部を示す断面であり、ポンプ・ピストンが押し下げられている位置、すなわち、固定位置を示す。
【図５】ピストンが空気をボールに補給するために位置決めされている、図４に示したスポーツ・ボールの一部を示す図である。
【図６】ピストンがポンプ・シリンダの中にさらに挿入され、空気をボールから逃がすことができるように、一方向弁が圧力除去装置によって開放されている、図４および５に示したスポーツ・ボールを示す図である。
【図７】好ましい実施形態のポンプおよび圧力表示装置を備える別の好ましい実施形態のスポーツ・ボールの一部を示す断面図であり、ピストンがその固定位置に押し下げられているのを示す。
【図８】ピストンが空気をボールに補給するために位置決めされている、図７に示したスポーツ・ボールの一部を示す別図である。
【図９】本発明による一体型除去装置および圧力表示装置を有する別の好ましいポンプを備える別の好ましい実施形態のスポーツ・ボールの一部を示す断面図である。
【図１０】ピストンが空気をボールに補給するために位置決めされている、図９に示したスポーツ・ボールの一部を示す図である。
【図１１】ピストンがポンプ・シリンダの中にさらに挿入され、空気をボールから逃がすことができるように、一方向弁が圧力除去装置によって開放されている、図９および１０に示したスポーツ・ボールを示す図である。
【図１２】好ましい実施形態のポンプのピストンを示す側面図である。
【図１３】ポンプをボール内部に固着するために使用される好ましいシリンダ・キャップを示す斜視図である。
【図１４】本発明のポンプに使用するための好ましいノズル構成要素を示す断面図である。
【図１５】図１４に例示したノズル構成要素に使用される好ましいダックビル弁を示す断面図である。
【図１６】本発明によるゲーム・ボールの別の好ましい実施形態を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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