本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)球，特別是英式足球。

背景技術(shù)：

對(duì)于所期望的一致性彈跳和/或反彈特性的運(yùn)動(dòng)球往往填充有壓縮空氣。然而，在使用過(guò)程中，此類球必然隨著時(shí)間推移失去壓力。此類運(yùn)動(dòng)球的示例為網(wǎng)球，如，例如在US 2,131,756和US 2,294,424中所公開。當(dāng)其內(nèi)部壓力下降到低于一定限度時(shí)，網(wǎng)球通常簡(jiǎn)單地丟棄。因此網(wǎng)球的壽命相當(dāng)有限。

許多其它運(yùn)動(dòng)球，諸如英式足球、籃球、手球、排球等通常已知為包括可充氣內(nèi)膽。當(dāng)充氣達(dá)到一定壓力范圍時(shí)，可充氣內(nèi)膽給球提供期望彈跳、反彈或緩沖特性，使得球可以方便地被踢中、運(yùn)球等。在壓力可能損失后，球可以重新充氣。因此，這些球可以在較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)使用?？沙錃馇虻氖纠贕B 2 494 131A、DE 10 2004 045 176A1中公開。

然而，重新充氣球花費(fèi)時(shí)間且不方便。此外，對(duì)于重新充氣所需的閥門向球施加一定不平衡性，使得很難以完美平衡此類球。此外，除了泄漏或泄氣的一般風(fēng)險(xiǎn)以外，存在閥門會(huì)斷裂使得壓力下降和/或球再也不可重新充氣的額外風(fēng)險(xiǎn)。

無(wú)氣英式足球以包括各種塑料和電子元件的名稱“CTRUS”廣為人知。此外，已經(jīng)進(jìn)行了嘗試以通過(guò)將豬膀胱單元增大到由3D打印提供的支架來(lái)提供英式足球。此外，已經(jīng)對(duì)具有泡沫顆粒的英式足球的墊內(nèi)膽進(jìn)行了嘗試，以便給球提供特定彈跳特性。然而，此類泡沫顆粒趨于在內(nèi)膽內(nèi)不對(duì)稱地積聚，從而導(dǎo)致不平衡和非均勻的彈跳和反彈特性。

這些嘗試都未能給高性能的運(yùn)動(dòng)球提供可以挑戰(zhàn)具有可充氣內(nèi)膽的那些規(guī)則運(yùn)動(dòng)球的一致性彈跳和反彈特性。因此，可以認(rèn)為本發(fā)明的目的是提供具有一致性彈跳和/或反彈特性的改善的運(yùn)動(dòng)球，特別是英式足球。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在實(shí)施例中，該問(wèn)題通過(guò)運(yùn)動(dòng)球至少部分的進(jìn)行解決，所述運(yùn)動(dòng)球包括(i)包括多個(gè)面板的表面層，以及(ii)在表面層下方延伸的格子結(jié)構(gòu)。格子結(jié)構(gòu)包括包含徑向延伸元件的多個(gè)格子單元，并且至少與表面層相鄰的格子單元具有比面板的平均直徑小的至少一個(gè)尺寸。運(yùn)動(dòng)球可以例如是英式足球。

上述實(shí)施例基于以核心結(jié)構(gòu)代替可充氣內(nèi)膽和也可以是運(yùn)動(dòng)球的構(gòu)架的一般思路，所述核心結(jié)構(gòu)正如可充氣內(nèi)膽和構(gòu)架給球提供均勻回彈性和穩(wěn)定性，使得提供一致性彈跳和反彈特性以及穩(wěn)定性，而不需要(重新)充氣球。換句話說(shuō)，球可以不包括任何內(nèi)膽并且可以是不可充氣的。此外，球可以不包括其中通常在傳統(tǒng)可充氣球的內(nèi)膽周圍提供以保護(hù)內(nèi)膽(其保持空氣)并且提供結(jié)構(gòu)和剛度的任何構(gòu)架。

均勻回彈性和穩(wěn)定性可替代性地由具有徑向延伸元件并且因此能夠提供特別是在徑向方向上的回彈性和穩(wěn)定性的格子結(jié)構(gòu)來(lái)提供。從外部例如由于踢、彈跳等施加在球上的力經(jīng)由與表面層相鄰的格子單元施加在球上。由于這些格子單元包括足夠小的尺寸，例如，小于球的面板，所以提供了均勻的彈跳/反彈/緩沖特性?？紤]到格子的此類小“粒度”，由球提供相同彈跳特性(例如，當(dāng)從地面彈跳時(shí))、反彈特性和相同的觸感(例如，當(dāng)踢球時(shí))，不管與球接觸的確切點(diǎn)。格子結(jié)構(gòu)允許在整個(gè)球周圍實(shí)現(xiàn)基本上均勻的和各向同性的壓力/力分布。

由于格子結(jié)構(gòu)提出大量的設(shè)計(jì)選項(xiàng)，所以球的彈跳/反彈特性和觸感可以根據(jù)需要并且可以根據(jù)個(gè)人消費(fèi)者的期望來(lái)定制。例如，英式足球的彈跳和/或反彈特性可以特別適于對(duì)于室內(nèi)英式足球(例如，室內(nèi)五人足球)的需要。此外，格子結(jié)構(gòu)可以以完全旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的方式來(lái)設(shè)計(jì)，使得提供完全平衡的球。格子結(jié)構(gòu)的小“粒度”便于在球周圍均勻地分布格子結(jié)構(gòu)，這可以確保完全均勻的彈跳/反彈特性并且使球平衡。格子結(jié)構(gòu)可任選地被浸入流體中，例如，在環(huán)境壓力下的空氣或任何其它流體中。

格子結(jié)構(gòu)還可以用于設(shè)計(jì)球的慣性角動(dòng)量。球內(nèi)的重量分布可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整并且不限于鄰近球的外表面分布球的質(zhì)量，如，例如在具有可充氣內(nèi)膽的傳統(tǒng)英式足球中。

面板的平均直徑可以被認(rèn)為是面板的兩個(gè)相對(duì)端部之間的最大距離和面板的兩個(gè)相對(duì)端部之間的最小距離的平均值。在一些示例中，至少與表面層相鄰的格子單元具有比面板的最小直徑小的至少一個(gè)尺寸，例如，面板的兩個(gè)相對(duì)端部之間的最小距離。如果球包括具有不同幾何形狀的面板，那么球的面板的平均和最小直徑可以被認(rèn)為是球的全部面板的平均值。

表面層可以由任何合適的材料來(lái)提供?？梢允褂脧倪\(yùn)動(dòng)球特別是英式足球已知的表面層。例如，表面層可給球提供耐水性、耐磨性和/或柔軟的觸感等。然而，根據(jù)本發(fā)明的球也可包括由附加制造工藝，例如通過(guò)3D打印，生產(chǎn)的表面層。表面層可以在相同的制造工藝中生產(chǎn)為格子結(jié)構(gòu)。

格子結(jié)構(gòu)可包括一組束狀元件，其在它們的端部彼此連接。束可具有任何橫截面，例如三角形、矩形、五邊形、圓形和/或橢圓形。在其它示例中，可以使用其它形狀。一定數(shù)目的此類元件可形成單元，例如，一定數(shù)目的束狀元件可以被布置以形成四面體單元。在其它示例中，格子單元可以不由束狀元件形成。格子單元根本不需要包括任何子結(jié)構(gòu)。例如，格子單元可以由球形物體來(lái)構(gòu)成，其中各種單元經(jīng)由球形物體的表面彼此連接。另外，除了球形和/或各種形狀之外可以使用的其它物體形狀可以被組合以形成單元。例如，此類物體可以是中空的(例如，氣泡等)或?qū)嵭牡?。物體可具有不同大小。相比于例如隨機(jī)分布的泡沫的粒料，格子結(jié)構(gòu)的格子單元可以以有序的方式(例如，立方、四方、斜方、六方、三方、單斜、三斜等)進(jìn)行布置。由于格子單元的預(yù)定順序，格子結(jié)構(gòu)的機(jī)械特性可以預(yù)定，并且特別是可以如上所解釋的提供基本上均勻的和各向同性的特性。原則上，還可以的是，格子結(jié)構(gòu)以非對(duì)稱和/或隨機(jī)順序進(jìn)行布置。

需注意，除了或另選一組束狀元件之外，格子結(jié)構(gòu)可包括一組管形元件。管形元件可以例如，如以上參照束狀元件所描述的進(jìn)行布置。通過(guò)使用管形元件，一定程度的剛度可以設(shè)置有更少的材料并且因此更小的重量。管形元件可包括各種內(nèi)和外橫截面輪廓。例如，管狀元件可以例如包括三角形、矩形、五邊形、圓形或橢圓形外橫截面輪廓，正如束狀元件。類似地，并且獨(dú)立于外橫截面輪廓，可以根據(jù)需要在管形元件中提供期望的內(nèi)橫截面輪廓。例如，管形元件可以提供為中空的圓柱體。

要強(qiáng)調(diào)的是，表面層包括多個(gè)面板不是強(qiáng)制性的。例如，表面層可以是單一的均勻?qū)?、包括若干子層，或者可以使用任何其它合適的表面層。對(duì)于具有或不具有面板的運(yùn)動(dòng)球，至少與表面層相鄰的格子單元可具有比球的相關(guān)沖擊區(qū)域的平均直徑小的至少一個(gè)尺寸。例如，沖擊區(qū)域可以是當(dāng)球從地面彈跳時(shí)具有與地面物理接觸的球表面的那個(gè)區(qū)域。例如當(dāng)踢或擊中球時(shí)，相關(guān)沖擊區(qū)域也可以通過(guò)球與腳或手的接觸區(qū)域來(lái)給定。對(duì)于典型的英式足球，相關(guān)沖擊區(qū)域的平均直徑為5cm、3cm、1cm或0.5cm。對(duì)于其它類型的球，例如，手球、排球、籃球等，類似的沖擊區(qū)域可以存在。

因此，英式足球可以提供有或沒有面板，其中至少與表面層相鄰的格子單元具有小于5cm、小于3cm、小于1cm或小于0.5cm的至少一個(gè)尺寸。

在一些示例中，與表面層相鄰的格子單元的所有尺寸(例如，徑向尺寸和橫向尺寸)小于所提到的尺寸限制(即，小于5cm、小于3cm、小于1cm或小于0.5cm)。在其它示例中，僅橫向尺寸，或至少一個(gè)橫向尺寸小于所提到的尺寸限制。

需注意，通常，面板的功能中的一個(gè)是給球提供良好的觸覺特征，并且為低變形提供一定程度的回彈性。根據(jù)本發(fā)明的格子結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計(jì)，使得其在其外表面上提供期望的觸感和為低變形提供回彈性程度，同時(shí)，其還給球提供整體穩(wěn)定性并且為高品質(zhì)的球提供所需的彈跳/反彈特性。換句話說(shuō)，除了代替如上所解釋的內(nèi)膽和/或常規(guī)球的構(gòu)架之外，格子結(jié)構(gòu)還可以代替常規(guī)球的面板。表面層因此可以例如，被實(shí)現(xiàn)為涂層或箔，例如，保護(hù)箔。

需注意，在一些示例中，運(yùn)動(dòng)球可以根本不具有任何表面層。例如，這可以是對(duì)于其中水或灰塵進(jìn)入球的風(fēng)險(xiǎn)小的室內(nèi)英式足球的情況。對(duì)于沒有表面層的英式足球，至少位于球的表面處的格子單元的至少一個(gè)尺寸小于所提到的尺寸限制(即，小于5cm、小于3cm、小于1cm或小于0.5cm)。例如，所有尺寸或僅橫向尺寸或至少一個(gè)橫向尺寸可以小于所提到的尺寸限制。

多個(gè)格子單元可形成球形格子。因此，格子結(jié)構(gòu)可以在運(yùn)動(dòng)球的整個(gè)表面周圍提供，使得均勻的彈跳和/或反彈特性可以由整個(gè)球表面的格子提供。在其它示例中，例如，如果提供除了英式足球之外的球，例如橄欖球或其它卵形球，那么多個(gè)格子單元可以形成卵形格子。

格子結(jié)構(gòu)可以包括第一球形格子殼和第二球形格子殼，其中第一球形格子殼包圍第二球形格子殼。因此，具有不同特性的格子殼可以在球中提供。例如，第一外格子殼可以比第二內(nèi)格子殼柔軟。因此，當(dāng)踢球時(shí)可實(shí)現(xiàn)特別良好的觸感。另外，可以提供兩個(gè)以上的球形格子殼，其可以被布置為連續(xù)的殼，例如以連續(xù)包圍的方式。類似地，第一外格子殼的材料密度可以比第二內(nèi)格子殼的材料密度大。該密度分布可以考慮到通常較大的力出現(xiàn)在球的外部。

與表面層相鄰的格子單元中的至少一部分可包括實(shí)心外側(cè)壁和/或內(nèi)壁。因此，在其中可以預(yù)期較大的力的格子結(jié)構(gòu)的外表面處，可以為格子結(jié)構(gòu)提供額外穩(wěn)定性。

與表面層相鄰的格子單元中的至少一部分可包括膨脹材料，優(yōu)選膨脹的熱塑性聚氨酯和/或膨脹的聚醚嵌段酰胺。因此，在其中首先施加外力的格子單元可以以特別柔軟且有彈性的方式提供。這可允許進(jìn)一步改善球的觸感，從根本上消除格子的粒度將影響球的彈跳或反沖的特性的可能性。例如，使用隨機(jī)取向的膨脹的熱塑性聚氨酯粒料作為膨脹材料可以允許提供特別良好的彈跳特性，例如，大的能量返回，這是隨著時(shí)間推移而穩(wěn)定的，例如，不迅速降級(jí)，并且在很大程度上對(duì)溫度不敏感。在這方面，參考例如在EP 2 649 896A2中所述的膨脹材料。

特別地，包括膨脹材料的格子單元中的至少一部分可包括實(shí)心外側(cè)壁和/或內(nèi)壁，使得膨脹材料被至少一部分格子單元的側(cè)壁和/或內(nèi)壁包住。因此，由膨脹材料所經(jīng)歷的變形模式可以基本上限于拉伸和壓縮。對(duì)于這些變形模式，特別有利的回彈性特性可以通過(guò)膨脹材料來(lái)提供。特別地，因此可以避免膨脹材料的彎曲變形。

在一些示例中，格子結(jié)構(gòu)可以是四面體型。此類格子結(jié)構(gòu)具有多個(gè)四面體格子單元。該類型的格子結(jié)構(gòu)已證明了允許提供具有格子結(jié)構(gòu)的斷裂強(qiáng)度相對(duì)于其重量的有利比率的期望量的回彈性。然而，通常還可以使用其它多面體型，例如，立方體和/或八面體和/或十二面體。

格子結(jié)構(gòu)可包括垂直于球的曲率(例如徑向)取向的至少一個(gè)格子單元。例如，至少一個(gè)格子單元可具有垂直于球的曲率(例如，徑向)取向的軸或主軸。因此，球的力響應(yīng)可以是盡可能自然的，使得提供各向同性的彈跳/緩沖和反沖特性。例如，與表面層相鄰的單元都可以被徑向取向。另外的單元組可以被布置成與這些單元相鄰(進(jìn)一步朝向球的中心)，其中另外的單元組也可以徑向取向。另外的一組單元可具有的尺寸相比于與表面層相鄰的單元的尺寸稍微降低。另外的單元組中的一個(gè)或多個(gè)可以進(jìn)一步徑向向內(nèi)進(jìn)行布置。在一些示例中，格子結(jié)構(gòu)的所有單元可以徑向取向。

格子結(jié)構(gòu)可包括在格子幾何形狀和/或材料特性上不同的兩個(gè)或更多個(gè)格子層。各種參數(shù)可以從一個(gè)格子層變?yōu)榱硪粋€(gè)，例如，格子的類型(例如，從四面體變?yōu)楹?jiǎn)單立方等)、格子單元的大小、格子順序(例如，從四方變?yōu)樾狈降?、格子和/或其材料的取向。因此，格子的物理特性可以通過(guò)各種方式從一個(gè)格子層變到另一個(gè)格子層。格子的特性可以因此根據(jù)需要而優(yōu)化。例如，格子結(jié)構(gòu)的剛度可朝向球的中心增加。各種格子層可以整體地制造。另選地，格子結(jié)構(gòu)的零件，例如各個(gè)層，可以分別制造和隨后結(jié)合，例如通過(guò)施用粘合劑、通過(guò)給零件提供機(jī)械連接元件、和/或通過(guò)施用熱(例如，焊接)。需注意，兩個(gè)或更多個(gè)格子層可以是彼此相鄰的。兩個(gè)或更多個(gè)層可以在相同的制造工藝中來(lái)制造。兩個(gè)或更多個(gè)格子層之間可以存在突然過(guò)渡。另選地，兩個(gè)或更多個(gè)格子層之間可以存在一個(gè)或多個(gè)過(guò)渡區(qū)，在過(guò)渡區(qū)中格子結(jié)構(gòu)的幾何形狀和/或材料特性連續(xù)改變。兩個(gè)或更多個(gè)格子層可以彼此平穩(wěn)融合。后者可允許確保運(yùn)動(dòng)球內(nèi)的力的平穩(wěn)引導(dǎo)，這可改善球的彈跳和/或反彈特性。

格子結(jié)構(gòu)可以包括至少一個(gè)拉脹格子單元。拉脹單元通常定義為具有負(fù)泊松比的單元。例如，當(dāng)伸展時(shí)，這些單元變得更厚，垂直于施用的力。這可以通過(guò)在被伸展時(shí)彎曲的鉸鏈樣單元結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)此類單元，可以提供高能量吸收和/或高抗斷裂性。因此，高彈性和耐用運(yùn)動(dòng)球，特別是英式足球，可以提供有更少的重量。

格子結(jié)構(gòu)可包括第一多個(gè)格子單元和第二多個(gè)格子單元，其中第一多個(gè)格子單元在尺寸上比第二多個(gè)格子單元大。第一多個(gè)單元和第二多個(gè)單元可以被布置在格子結(jié)構(gòu)的不同層中，使得如已經(jīng)解釋的，這些可以提供有不同的特性。然而，另選地或除此之外，第一多個(gè)單元和第二多個(gè)單元也可以在格子結(jié)構(gòu)中組合，不管可以的層結(jié)構(gòu)。例如，與表面層相鄰的更大和更小格子單元的組合可以有助于增加格子結(jié)構(gòu)響應(yīng)于外力，例如，反彈和/或反沖的均勻性和各向同性。

格子結(jié)構(gòu)可以至少部分地由附加制造工藝，初次形成和/或成形，例如通過(guò)3D印刷、注塑成型和/或熱成型來(lái)制作。例如，格子結(jié)構(gòu)可以通過(guò)3D打印和/或其它附加制造工藝，例如，熔融沉積建模、選擇性加熱燒結(jié)、選擇性激光燒結(jié)、熔融長(zhǎng)絲制作、立體光刻、數(shù)字光處理等來(lái)制作。這可允許特別節(jié)省成本和靈活的方式，以提供精確控制的格子結(jié)構(gòu)。

完整的格子結(jié)構(gòu)可以整體地制作。例如，為了該目的，可以使用所提到的制作方法中的一個(gè)。在其它示例中，僅格子結(jié)構(gòu)的零件通過(guò)合適的方法整體地形成，并且僅隨后結(jié)合，如已經(jīng)解釋的。

格子結(jié)構(gòu)可包括聚合物材料，例如熱塑性聚氨酯和/或聚酰胺，例如聚醚嵌段酰胺。通過(guò)使用此類材料，可以在沒有過(guò)重的情況下提供所需量的回彈性和穩(wěn)定性。特別地，可以使用未膨脹的熱塑性聚氨酯和/或聚酰胺。除此之外或另選地，還可以使用膨脹的熱塑性聚氨酯和/或聚酰胺。

格子結(jié)構(gòu)可包括至少一個(gè)空腔。例如，至少一個(gè)空腔可以填充有環(huán)境壓力下的空氣。例如，格子結(jié)構(gòu)可以提供有完整的球形，并且包括在其中心的球形空腔。通過(guò)使用此類中空球體，可以提供輕質(zhì)球。除此之外或另選地，可以使用一組空腔，例如一組空腔可以在格子結(jié)構(gòu)內(nèi)對(duì)稱地布置，例如在具有球的一半半徑和/或在到球的中心的其它距離處的球體上。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所提到的問(wèn)題至少部分地通過(guò)具有表面層和在表面層下方延伸的球形均勻殼的運(yùn)動(dòng)球來(lái)解決。殼包括多個(gè)開口。

令人驚奇的是，已證明了通過(guò)材料特性和殼厚度的適當(dāng)組合，布置在球內(nèi)的殼可給球提供均勻的和各向同性的回彈性，使得球具有彈跳和反彈特性，其類似于具有可充氣內(nèi)膽的球的彈跳和反彈特性。然而，應(yīng)當(dāng)理解，球可以不包括可充氣內(nèi)膽。通過(guò)殼的開口的適當(dāng)?shù)胤胖煤驼{(diào)整大小，由殼以及其變形特性所提供的回彈性可以改變，并且可以獨(dú)立于殼的材料調(diào)整。殼可以通過(guò)使用，例如合適的自支撐材料，諸如剛性的聚合物材料來(lái)提供。

類似地，如相對(duì)于格子結(jié)構(gòu)的實(shí)施例所解釋的，可以認(rèn)為開口可具有比球的任選面板的平均直徑小或比球的相關(guān)沖擊區(qū)域的平均直徑小的至少一個(gè)尺寸。

表面層可以例如通過(guò)多個(gè)面板來(lái)提供。它還可以提供為涂層或箔，例如保護(hù)箔。表面層可防止運(yùn)動(dòng)球受到濕氣或灰塵，它可給運(yùn)動(dòng)球提供額外緩沖，和/或它可改善球的觸感。然而，需注意，運(yùn)動(dòng)球還可以在沒有任何表面層的情況下來(lái)提供。這可以特別是對(duì)于其中濕氣或灰塵進(jìn)入球的風(fēng)險(xiǎn)低的室內(nèi)英式足球的情況。

殼可包括聚合物材料，例如熱塑性聚氨酯和/或聚酰胺，例如聚醚嵌段酰胺。這些材料已證明了允許提供具有對(duì)重量比率有利的斷裂強(qiáng)度的合適的回彈性。特別地，可以使用未膨脹的熱塑性聚氨酯和/或聚酰胺。然而，除此之外或另選地，還可以使用膨脹的熱塑性聚氨酯和/或聚酰胺。

殼可以至少部分地通過(guò)添加制造工藝來(lái)制作，通過(guò)初次形成和/或通過(guò)成形，例如，通過(guò)3D印刷、注塑成型和/或熱成型。因此，殼可以以具有有效成本和靈活的方式大規(guī)模制作，并且可以精確控制它們的形狀。

完整的殼可以整體地制作。例如，為了該目的，可以使用所提到的制作方法中的一個(gè)。在其它示例中，僅格子結(jié)構(gòu)的零件通過(guò)合適的方法整體地形成，并且僅隨后結(jié)合，如已經(jīng)解釋的。

如上所解釋的英式足球可以提供有經(jīng)調(diào)整的格子結(jié)構(gòu)或殼，使得英式足球當(dāng)在從2m高度的鋼板上落下時(shí)彈跳至少為0.5m、至少為1.0m或至少1.35m。因此，可以在不需要可充氣內(nèi)膽的情況下提供高品質(zhì)的英式足球的彈跳/反彈特性。

類似地，如上所解釋的英式足球可以提供有經(jīng)調(diào)整的格子結(jié)構(gòu)或殼，使得球在以50km/h的速度擊中鋼板2000次之后偏離球形小于5％、小于2％或小于1.5％。因此，可以根據(jù)需要為高品質(zhì)的球提供英式足球，其不隨著時(shí)間推移失去其形狀，甚至在不需要可充氣內(nèi)膽的情況下。

最終，應(yīng)該注意，除了英式足球之外，其它運(yùn)動(dòng)球，例如其中在此之前通常包括可充氣內(nèi)膽的運(yùn)動(dòng)球，也可以提供有如先前段落中所解釋的方面。特別地，例如，可以因此提供手球、籃球、排球等。類似地，也可以因此提供美式足球、加拿大式足球、澳式足球或橄欖球。非可充氣運(yùn)動(dòng)球，諸如實(shí)心球、高爾夫球等，也可提供有本文所述的方面。

通常，運(yùn)動(dòng)球可以提供有表面層和非可充氣核心結(jié)構(gòu)(例如，格子結(jié)構(gòu)或球形均勻殼)，其幾何形狀經(jīng)三維調(diào)整，以給球提供均勻的和各向同性的彈跳和/或反彈特性，以及給球提供平衡的重量分布。

除了避免與如已經(jīng)提到的可充氣內(nèi)膽相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)之外，缺乏可充氣內(nèi)膽也可以便于給球提供電子部件，例如，顯示器、傳感器、諸如LED或OLED等的發(fā)光元件等。代替被可充氣內(nèi)膽占用，球的內(nèi)部可以自由地用于放置所述部件。為此，格子結(jié)構(gòu)可以作為此類部件的載體，并且其可以，例如，提供有在其中可以插入一個(gè)或多個(gè)部件的一個(gè)或多個(gè)空腔、凹陷等。

最終，除了球之外的運(yùn)動(dòng)設(shè)備也可得益于本文所述的方面。例如，這些方面可以用于改善冰球圓盤或類似的運(yùn)動(dòng)射彈或護(hù)具，諸如保護(hù)帽、頭盔等。此外，鞋類的緩沖可得益于本文所述的方面。

在一些示例中，格子結(jié)構(gòu)和/或均勻殼也可以與可充氣內(nèi)膽組合。例如，本文所述的任何運(yùn)動(dòng)球可包括可充氣內(nèi)膽。

例如，運(yùn)動(dòng)球可包括格子結(jié)構(gòu)，其中格子結(jié)構(gòu)包括包含徑向延伸元件的多個(gè)格子單元，其中格子結(jié)構(gòu)包圍可充氣內(nèi)膽。例如，格子結(jié)構(gòu)可包括空腔，例如，球形空腔，并且可充氣內(nèi)膽可以在空腔內(nèi)布置。在另一個(gè)示例中，運(yùn)動(dòng)球可包括格子結(jié)構(gòu)，其中格子結(jié)構(gòu)包括包含徑向延伸元件的多個(gè)格子單元，其中格子結(jié)構(gòu)布置在可充氣內(nèi)膽的內(nèi)側(cè)。格子結(jié)構(gòu)可包括如本文所述的任何特征，并且其可以與如本文所述的任何另一個(gè)元件和/或特征(例如，具有面板的表面層等)組合。

根據(jù)另一個(gè)示例，運(yùn)動(dòng)球可包括包含多個(gè)開口的均勻殼，其中殼包圍可充氣內(nèi)膽。在另一個(gè)示例中，運(yùn)動(dòng)球可包括包含多個(gè)開口的均勻殼，其中殼布置在可充氣內(nèi)膽的內(nèi)側(cè)。殼可包括如本文所述的任何特征，并且其可以與本文所述的任何另一個(gè)元件和/或特征(例如，表面層等)組合。

上述示例可將與如所解釋的格子結(jié)構(gòu)和/或均勻殼相關(guān)聯(lián)的益處(例如，定制的彈跳/反彈特性、慣性動(dòng)量的設(shè)計(jì)等)與由內(nèi)膽提供的進(jìn)一步的設(shè)計(jì)自由度組合。例如，內(nèi)膽可提供基本的彈跳特性，并且布置在其周圍的格子結(jié)構(gòu)可以用于設(shè)計(jì)控制特性(例如，對(duì)于美式足球，或?qū)τ谌魏纹渌\(yùn)動(dòng)球)，或微調(diào)反彈特性(例如，英式足球可以調(diào)節(jié)至更適合于室內(nèi)英式足球、室內(nèi)五人足球，通常用于執(zhí)行花樣，或用于室外英式足球)。

格子結(jié)構(gòu)或均勻殼與內(nèi)膽的組合也打開了使用寬范圍的材料的可能性—所述材料既用于內(nèi)膽又用于格子結(jié)構(gòu)/均勻殼。例如，如果額外穩(wěn)定性和/或基本的反彈特性由內(nèi)膽(或格子結(jié)構(gòu)/均勻殼)提供，那么有關(guān)格子結(jié)構(gòu)或均勻殼(或內(nèi)膽)的材料要求可以不太嚴(yán)格。因此，可以使用新的材料組，這可以便于更簡(jiǎn)單和/或更節(jié)省成本的制造。

在另一個(gè)方面，內(nèi)膽與格子結(jié)構(gòu)或均勻殼組合可允許降低在內(nèi)膽內(nèi)側(cè)所需的壓力。這通常導(dǎo)致內(nèi)膽較低的泄漏和更高的耐久性。

例如，包圍可充氣內(nèi)膽的格子結(jié)構(gòu)可包括各自包括多個(gè)單元的兩個(gè)或更多個(gè)格子層。外格子層的一個(gè)或多個(gè)單元可包括至少一個(gè)尺寸，其比內(nèi)格子層的一個(gè)或多個(gè)單元的尺寸大約為1.5倍到3倍，例如大約2倍。至少一個(gè)尺寸可以是徑向尺寸和/或單元的一個(gè)或兩個(gè)橫向尺寸。

內(nèi)膽可包括至少一個(gè)增強(qiáng)元件。這可以允許給內(nèi)膽提供增加的穩(wěn)定性，雖然其僅可以充氣至較低的壓力。例如，至少一個(gè)增強(qiáng)元件可包括織物。例如，至少一個(gè)增強(qiáng)元件織物可以在有或沒有粘合劑的情況下粘結(jié)到內(nèi)膽。在一些示例中，多個(gè)增強(qiáng)元件可以以重疊的方式布置在內(nèi)膽上。在一些示例中，織物可以是纖維增強(qiáng)的。

在一些示例中，內(nèi)膽可包括其中可以是氣密和/或彈性的膜。該膜可包括至少一個(gè)增強(qiáng)元件。至少一個(gè)加強(qiáng)元件可包括織物。例如，至少一個(gè)增強(qiáng)元件織物可以在有或沒有粘合劑的情況下粘結(jié)到膜。在一些示例中，多個(gè)增強(qiáng)元件可以以重疊的方式布置在膜上。在一些示例中，織物可以是纖維增強(qiáng)的。還可以的是，膜本身是纖維增強(qiáng)的。膜可包括膠乳、橡膠，特別是丁基橡膠和/或熱塑性聚氨酯。

內(nèi)膽可以不包括任何構(gòu)架。然而，在一些示例中，另外提供構(gòu)架也可以是有用的。

內(nèi)膽可包括適于接觸格子結(jié)構(gòu)或均勻殼的至少一個(gè)滑動(dòng)抑制元件。除此之外或另選地，內(nèi)膽可以結(jié)合到格子結(jié)構(gòu)或均勻殼，例如通過(guò)粘結(jié)。因此，可以分別抑制內(nèi)膽與格子結(jié)構(gòu)和均勻殼之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

在一些示例中，內(nèi)膽可以適于充氣至約0.01巴至0.5巴、0.02巴至0.3巴、0.05巴至0.15巴，或約0.1巴的壓力。同時(shí)，內(nèi)膽可以適于在所提到的壓力范圍下呈現(xiàn)出預(yù)定形狀，例如，在英式足球的情況下的球形，或大致球狀體，例如在美式足球的情況。通常，此類壓力范圍可以足以為運(yùn)動(dòng)球(例如，英式足球、美式足球、橄欖球、排球、籃球等)提供一致性彈跳特性，這是由于由格子結(jié)構(gòu)或均勻殼提供的額外穩(wěn)定性。較低壓力可減少泄漏和增加運(yùn)動(dòng)球的耐久性。

內(nèi)膽可包括閥門，其中調(diào)整內(nèi)膽和/或格子結(jié)構(gòu)和/或均勻殼使得閥門的重量平衡(例如，使得提供平衡球)。

格子結(jié)構(gòu)或均勻殼可包括球狀體的形狀，例如球形。內(nèi)膽可以在格子結(jié)構(gòu)或均勻殼周圍插入或纏繞。格子結(jié)構(gòu)和均勻殼可以被制造為單件。然后，內(nèi)膽例如可以通過(guò)格子結(jié)構(gòu)或均勻殼的開口插入。另選地，格子結(jié)構(gòu)和均勻殼可以被制造為若干件，然后將其彼此結(jié)合以包圍內(nèi)膽。在一些示例中，格子結(jié)構(gòu)或均勻殼可以在內(nèi)膽上附加地制造，例如，通過(guò)3D印刷或任何其它附加制造技術(shù)。

格子結(jié)構(gòu)和均勻殼可包括聚合物材料，例如，熱塑性聚氨酯、聚酰胺和/或聚醚嵌段酰胺。它們通?？梢灾辽俨糠值馗郊又圃?，初次形成(例如，鑄造)和/或成形，如所解釋的。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的可以的實(shí)施例在參照以下附圖的以下詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述：

圖1A-圖1D：格子結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的方面；

圖2A-圖2E：格子結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例的方面；

圖3A-圖3B：格子結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例的方面；

圖4A-圖4B：格子結(jié)構(gòu)的實(shí)施例；

圖5：格子結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例；

圖6A-圖6D：格子結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例；

圖7A-圖7E：格子結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例；

圖8：拉脹單元的示例；

圖9A-圖9B：球形均勻的殼的實(shí)施例；

圖10A-圖10C：具有格子結(jié)構(gòu)和內(nèi)膽的球的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的可以的實(shí)施例在主要相對(duì)于英式足球的以下詳細(xì)描述中進(jìn)行描述。然而，本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。正如在發(fā)明內(nèi)容章節(jié)已經(jīng)提到的，本發(fā)明可易于施用于其它類型的彈性運(yùn)動(dòng)球，諸如籃球、排球、手球等。

還需注意，本發(fā)明眾多可以的實(shí)施例的中的僅一部分可以在下面更詳細(xì)地進(jìn)行描述，而且由本發(fā)明所提供的各種方面的并非所有可以的組合和排列可以明確地進(jìn)行討論。然而，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，相對(duì)于以下討論的特定實(shí)施例所述的方面還可以進(jìn)一步修改并且還可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)以不同的方式彼此結(jié)合。各個(gè)特征也可以在它們看起來(lái)不強(qiáng)制要求的地方省略。為了避免重復(fù)，參考在先前章節(jié)中的解釋，這也適用于下面的詳細(xì)描述。

在整個(gè)下面的描述中，相同的附圖標(biāo)記將用于指定功能類似或?qū)?yīng)零件，并且在特定實(shí)施例的上下文中關(guān)于特定零件所做的解釋也涉及在其它實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)零件。

圖1A和圖1B示出用于球的格子結(jié)構(gòu)的部分100的內(nèi)部視圖(如從球內(nèi)看出)和外部視圖(如從球外側(cè)看出)。四個(gè)此類部分100可以結(jié)合以形成用于球的整個(gè)球形格子結(jié)構(gòu)。每個(gè)部分100包括第一格子層110和第二格子層120。第一格子層110適于與球的表面層相鄰。第一格子層110包圍第二格子層120。第二格子層120未延伸到球的中心。相反，第二格子層120被成形為使得球形空腔在球的中心處形成。這也示于圖1C，其示出了具有第一格子層110、第二格子層120以及球形空腔160的部分100的示意性表示。

如圖1A和圖1B所示，格子結(jié)構(gòu)包括多個(gè)細(xì)長(zhǎng)或束狀元件。在其它示例中，元件(格子元件)還可以例如提供為管形元件。特別地，格子結(jié)構(gòu)包括尤其多個(gè)徑向延伸元件130。換句話說(shuō)，這些元件130相對(duì)于在其中插入部分100的球基本上徑向地延伸。除了徑向延伸元件130之外，格子結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)非徑向元件140。非徑向元件140可以基本上平行于球的曲率延伸。

徑向延伸元件130(主要)分別布置在第一格子層110和第二格子層120內(nèi)。非徑向元件140(主要)布置在第一格子層110和第二格子層120的界面處。在第一格子層110的外界面(其被指定為與球的表面層相鄰)處，非徑向延伸元件140可以被布置以形成基本上球形的表面，以便提供與球的相鄰表面層(或可以與可以提供在相鄰表面層與格子結(jié)構(gòu)之間的任選中間層)的大面積接觸。經(jīng)由球的表面層施加至格子結(jié)構(gòu)的力可因此在格子結(jié)構(gòu)的球形表面周圍均勻地分布。類似地，大致球形界面可以在第一格子層110與第二格子層120之間的界面處提供。因此，力可以在第一格子層110與第二格子層120之間平穩(wěn)地引導(dǎo)。最終，第二格子層120的內(nèi)界面(其面向中心空腔)也可以提供有基本上球形。因此，力可以通過(guò)格子結(jié)構(gòu)的內(nèi)界面均勻且各向同性地被吸收，并且朝向球的表面向外反射。

第一格子層110和第二格子層120可以提供有不同物理特性，例如，如已經(jīng)解釋的。在其它示例中，可以提供僅單個(gè)格子層(參考，例如，圖3和圖4)或兩個(gè)以上的格子層。

為了給格子結(jié)構(gòu)提供增加的穩(wěn)定性，格子的元件可以提供有局部加厚部分150，例如，在其中預(yù)期特別大的力的位置處。這可增加僅具有最低限度地增加重量的格子的穩(wěn)定性和/或斷裂強(qiáng)度。此外，選擇加厚部分150可改善在格子內(nèi)的力的引導(dǎo)。

第一格子層110和/或第二格子層120可包括其中布置在預(yù)定的規(guī)則位置處的一個(gè)或多個(gè)格子單元。格子單元可以徑向取向，即沿預(yù)期主要力分量的方向。徑向取向的格子單元可利于在格子結(jié)構(gòu)內(nèi)的均勻的力分布。示例格子單元170在圖1D中示出。格子單元170是用于四面體格子單元的示例。格子單元170的主軸中的一個(gè)可以徑向布置。

在規(guī)則英式足球的情況下，第一格子層110的格子單元通常可包括例如約0.1cm至5cm、、0.5cm至4cm、1cm至3cm、1.5cm至2.5cm或2cm的深度(在球的徑向方向上)。橫向尺寸(在球的非徑向方向上)的范圍可以從約0.1cm至4cm、0.3cm至3cm、0.5cm至2.5cm、1cm至2cm，或其可以為約1.5cm。第二格子層120的格子單元可具有類似的橫向尺寸。第二格子層120的深度可以例如約0.1cm至6cm、0.5cm至5cm、1cm至4cm、2.5cm至3.5cm或3cm。對(duì)于除了規(guī)則英式足球之外的運(yùn)動(dòng)球，或例如，手球、少年英式足球等，對(duì)應(yīng)的尺寸，例如，對(duì)于較小/較大球的較小/較大等，可以用于第一格子層110和/或第二格子層120。

圖2示出了用于格子結(jié)構(gòu)的部分200的另一個(gè)示例。四個(gè)部分200可以連接以形成完整的球形格子結(jié)構(gòu)。格子結(jié)構(gòu)包括形成格子單元的多個(gè)束狀元件。例如，四面體單元或任何其它單元可以通過(guò)束狀元件來(lái)形成。

根據(jù)部分200的格子結(jié)構(gòu)包括第一格子層210和第二格子層220。徑向延伸元件230主要布置在格子層210和格子層220中的每個(gè)內(nèi)，而非徑向延伸元件240主要被布置在格子層210和格子層220的界面處。束狀元件、格子單元和/或格子層通常可以是類似的，如參照?qǐng)D1A-圖1D所解釋的。

圖2B示出了第二格子層220的內(nèi)界面的特寫圖(圖2B中使用的視圖方向由圖2A中的大箭頭指示)。第二格子層220的內(nèi)界面可以大致為球形使得形成中心空腔，類似地如參照?qǐng)D1A-圖1D所解釋的。內(nèi)界面包括多個(gè)束狀和非徑向延伸的內(nèi)部元件280。內(nèi)部元件280可具有圓形橫截面。此外，內(nèi)部元件280可以布置為使得它們中的至少一些基本上形成沿第二格子層220的球形內(nèi)界面的大圓。這可最大化由格子結(jié)構(gòu)所提供的彈跳特性的各向同性。

圖2C示出了在部分200的截面中的預(yù)期應(yīng)變分布的有限元模擬。內(nèi)部元件280在圖2C中被標(biāo)記，以便便于理解圖2C。圖2C的插圖示出了當(dāng)格子結(jié)構(gòu)經(jīng)歷典型彈跳時(shí)預(yù)期應(yīng)變分布的比例尺。如由模擬結(jié)果所證實(shí)的，實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)的應(yīng)變分布，這確保了各向同性和均勻彈跳特性，并且最小化斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。最大應(yīng)變可以為約15％。特別地，應(yīng)變以及壓力以對(duì)稱方式大致相等地分布在球與地面的接觸區(qū)域上方，使得可以提供均勻的彈跳和/或反彈特性。

圖2D示出了格子結(jié)構(gòu)20，其由連接圖2A的三個(gè)部分200形成。三個(gè)部分200可以通過(guò)如所描述的合適的方法沿連接線29彼此連接。因此，可以提供基本上完全平衡的格子結(jié)構(gòu)，然后，這可以與表面層組合，以便形成平衡球，例如英式足球。

圖2E示出了通過(guò)圖2D的格子結(jié)構(gòu)20的隨機(jī)橫截面。如可以看出，格子結(jié)構(gòu)20包括在第一格子層的外界面21、第二格子層的內(nèi)界面23，以及第一格子層與第二格子層之間的界面22處相當(dāng)高的密度。因此，通過(guò)這些球形界面21-23可以利于力在球周圍的平穩(wěn)分布，如所描述的。

圖3A-圖3B分別示出了另一個(gè)示例格子結(jié)構(gòu)的部分300的頂視圖和側(cè)視圖。部分300包括單個(gè)格子層。部分300具有大致五角形狀，12個(gè)部分300可以通過(guò)合適的方法結(jié)合，例如，如已經(jīng)解釋的，以形成完整的球形格子結(jié)構(gòu)。如可以從圖3B最好地看出，格子結(jié)構(gòu)包括多個(gè)束狀元件，其包括布置在單個(gè)格子層的界面之間的徑向延伸元件330。存在布置在單個(gè)格子層的內(nèi)界面和外界面處的多個(gè)非徑向元件340。這些可以布置為使得提供單個(gè)格子層的基本上球形內(nèi)界面和/或外界面，如對(duì)于參照?qǐng)D1A-圖1D的格子層已經(jīng)描述的。

根據(jù)部分300的格子結(jié)構(gòu)可包括一種或多種類型的格子單元。例如，可以使用四面體格子單元。根據(jù)部分300的單個(gè)格子層可以由單元的單個(gè)層形成。格子層以及對(duì)應(yīng)的格子單元可具有約為0.1cm至4cm、0.3cm至3cm、0.5cm到2cm、或1cm的深度。格子單元可以，例如，具有約0.1cm至3cm、0.3cm至2cm、0.3cm到1.5cm、或0.5cm的橫向尺寸。

圖4A-圖4B示出了包括三個(gè)部分400的格子結(jié)構(gòu)40的另一個(gè)示例。三個(gè)基本上相同的部分400可以連接以形成完整的球形格子結(jié)構(gòu)40，如圖4A所示。每個(gè)部分400可包括格子元件、一個(gè)或多個(gè)格子單元和一個(gè)或多個(gè)格子層，如先前所述，例如相對(duì)于圖1A-圖1D、圖2A-圖2E、圖3A-圖3B所述。如圖4B所示，格子結(jié)構(gòu)40可以由表面層45覆蓋，所述表面層45可包括多個(gè)面板46，使得提供運(yùn)動(dòng)球，例如英式足球。為了說(shuō)明的目的，僅表面層45的一部分在圖4B中描繪。

圖5示出了其中可以完全整體地形成的格子結(jié)構(gòu)50的示例。對(duì)于格子結(jié)構(gòu)50不需要連接元件、粘合劑等，其因此可以有效地制造，并且特別是輕質(zhì)的。此外，格子結(jié)構(gòu)50沿連接元件和/或連接線的可能的斷裂被排除在外。格子結(jié)構(gòu)50可以例如通過(guò)3D打印制作。除了被整體地制作之外，格子結(jié)構(gòu)50可以類似于可以通過(guò)部分100、部分200、部分300和/或部分400提供的任何格子結(jié)構(gòu)，如參照?qǐng)D1A-圖1D、圖2A-圖2E、圖3A-圖3B、圖4A-圖4B所解釋的。

圖6A示出了用于格子結(jié)構(gòu)60的另一個(gè)示例。格子結(jié)構(gòu)60通常可以包括在此之前所述的任何特征。特別地，格子結(jié)構(gòu)60包括多個(gè)束狀元件，其包括徑向延伸元件630和非徑向元件640。格子結(jié)構(gòu)60的最外格子層包括多個(gè)徑向取向的立方形的格子單元。限定在朝向格子結(jié)構(gòu)的周邊的外界面處的這些格子單元中的每個(gè)的開口的非徑向元件640，可以不布置以提供基本上球形外界面，如，例如相對(duì)于圖1A-圖1D所述。相反，這些非徑向元件640可以在兩個(gè)徑向延伸元件630之間朝向球中心稍微屈曲或傾斜。然而，在其它示例中，這些非徑向元件640可以被布置以提供基本上球形外界面。

任選地，一個(gè)或多個(gè)加厚部分可以提供在格子結(jié)構(gòu)60的外界面處。例如，加厚部分可以提供在各種結(jié)合位置處，在該處相應(yīng)的四個(gè)非徑向元件640限定結(jié)合彼此的開口。此類加厚部分可以提供為對(duì)稱的盤，其中每個(gè)盤中心位于各個(gè)結(jié)合位置處。在其它示例中，加厚部分可以以其它形狀，例如，三角形、矩形、五邊形等提供。例如，一個(gè)三角形加厚部分650可以提供在每個(gè)開口中的一個(gè)或多個(gè)角處，如在圖6B中示例性所示。

在一個(gè)示例中，格子結(jié)構(gòu)60可包括聚醚嵌段酰胺。聚醚嵌段酰胺可以提供有約1kg/m³至1.4kg/m³，或約1.2kg/m³的密度。在此類示例中，格子結(jié)構(gòu)60可以提供有在重量為約300g至390g，諸如345g下的約20cm到22cm的直徑。

最外格子層的格子單元可以填充有膨脹的聚合物材料690，例如膨脹的熱塑性聚氨酯和/或膨脹的聚醚嵌段酰胺，如圖6C所描繪。膨脹的聚合物材料690可包括各種元件，其大小適于裝配到格子結(jié)構(gòu)60的最外格子層的格子單元中。膨脹的聚合物材料690的元件可以通過(guò)使用粘合劑和/或熱粘結(jié)另外粘結(jié)到格子結(jié)構(gòu)60的束狀元件。粘結(jié)可以是不需要的，因?yàn)榕蛎浀木酆衔锊牧?90的充分固定也可以通過(guò)用表面層圍繞格子結(jié)構(gòu)60來(lái)實(shí)現(xiàn)。

可以調(diào)整膨脹的聚合物材料690(面向球的周邊)的各個(gè)元件的外表面，使得格子結(jié)構(gòu)提供有基本上球形表面。因此，如前面所解釋的，可以提供均勻的和各向同性的彈跳/反彈特性。非徑向元件640在格子結(jié)構(gòu)60的外界面處的上述屈曲/傾斜可有助于確保外力總是經(jīng)由膨脹的聚合物材料690轉(zhuǎn)移到球，并且僅間接引導(dǎo)到格子結(jié)構(gòu)60。

最外格子層的格子單元，并且因此膨脹的聚合物材料690的元件可包括約(1cm至3cm)×(1cm至3cm)×(1cm至3cm)，或(1.5cm至2.5cm)×(1.5cm至2.5cm)×(1.5cm至2.5cm)，或2cm×2cm×2cm的尺寸。

在其它示例中，僅最外格子層的格子單元中的一部分可包括膨脹的聚合物材料，和/或在其它格子層中的格子單元可包括膨脹的聚合物材料。另外，除了圖6A-圖6C所示的特定示例之外，可以使用其它格子單元形狀，例如，三角形、五邊形、球形等，以及其它格子單元大小。

現(xiàn)在將參照?qǐng)D6D解釋格子結(jié)構(gòu)的另一個(gè)變化。圖6D示出了格子結(jié)構(gòu)60的最外格子層的替代布局610。與圖6A所示的實(shí)施例相反，根據(jù)圖6D的最外格子層可包括多個(gè)格子單元，其包括實(shí)心外側(cè)壁611和/或?qū)嵭膬?nèi)壁612。膨脹的聚合物材料690可以插入到格子單元中，并且任選地還與格子單元粘結(jié)，例如，如上面所解釋的。如已經(jīng)解釋的，通過(guò)用實(shí)心外側(cè)壁611和/或內(nèi)壁612包住膨脹的聚合物材料690，可以改善格子結(jié)構(gòu)的機(jī)械性能。

總之，可以提供可以例如由相對(duì)剛性的材料(例如，非膨脹的熱塑性聚氨酯和/或聚酰胺)制作的格子結(jié)構(gòu)60，與可以例如提供較大程度的緩沖和能量返回的膨脹的材料、同時(shí)提供很大程度的能量返回和柔軟觸感的足夠剛性的球的組合。

圖7A-圖7E示出了格子結(jié)構(gòu)70的另一個(gè)示例。如圖7A所示，格子結(jié)構(gòu)70包括球形。格子結(jié)構(gòu)70包括十二個(gè)可以是相同的部分700。需注意，形成格子結(jié)構(gòu)70的12個(gè)部分可以整體地形成，例如，通過(guò)任何前述的制作方法，或者它們可以單獨(dú)地制作并且隨后彼此結(jié)合，如已經(jīng)解釋的。在用于部分700的圖7A中所示的不同陰影并不意味著該部分必然單獨(dú)制作，而是僅用于說(shuō)明目的。

根據(jù)部分700的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)在圖7B-圖7D中描繪。如可以從圖7B和圖7C最好地看出，部分700包括可以包括多個(gè)束狀元件741、742、730和760的第一格子層710和第二格子層720。束狀元件可以被布置以在第一格子層710和第二格子層720中形成多個(gè)立方單元。第一格子層710和第二格子層720的單元中的一個(gè)或多個(gè)可以徑向取向。當(dāng)相比于參照還包括第一格子層和第二格子層的圖1A-圖1D所述的格子結(jié)構(gòu)時(shí)，格子結(jié)構(gòu)70可包括較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，其基于稍微較厚的束狀元件與各個(gè)元件之間更開放的空間。較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可導(dǎo)致簡(jiǎn)化的和更有序的光學(xué)外觀以及降低的重量。

第一格子層710包括數(shù)目為36的立方單元。立方單元可具有在第一格子層710的內(nèi)界面和外界面處的約二次面。換句話說(shuō)，分別徑向面向內(nèi)和向外的第一格子層710中的每個(gè)單元的面可以約為二次的。第一格子層中的每個(gè)單元的深度可以比其橫向尺寸稍大。在其它示例中，其它形狀和其它數(shù)目的單元可以用于第一格子層710。以正方形的形式布置的四個(gè)非徑向元件741可形成徑向面向外的第一格子層710中的每個(gè)單元的外界面。此外，每個(gè)單元可包括四個(gè)徑向延伸元件730。第一格子層710中的每個(gè)單元的內(nèi)界面可再次由以正方形的形式布置的四個(gè)非徑向元件741形成。此外，每個(gè)單元的內(nèi)界面可包括一個(gè)或多個(gè)另外的非徑向元件742，其可跨越由第一格子層710中的每個(gè)單元的內(nèi)界面的四個(gè)非徑向元件741形成的正方形對(duì)角地延伸，如在圖7D的示例中所示。

第二格子層720包括數(shù)目為九的立方單元。類似于第一格子層710的單元，第二格子層720的單元各自可包括內(nèi)界面和外界面，內(nèi)界面和外界面各自由以正方形的形式布置的四個(gè)非徑向元件741形成。此外，第二格子層中的每個(gè)單元可包括四個(gè)徑向延伸元件730。如相對(duì)于第一格子層710的單元所解釋的，第二格子層720的單元也可具有一個(gè)或多個(gè)額外的非徑向元件，其跨越由每個(gè)單元的內(nèi)界面的四個(gè)非徑向元件741形成的正方形對(duì)角地延伸。第二格子層720的單元可另外包括一個(gè)或多個(gè)元件760，其跨越單元從單元的內(nèi)界面到外界面對(duì)角地延伸。例如，可以提供一個(gè)或多個(gè)元件760，其沿第二格子層720的單元中的一個(gè)或多個(gè)主對(duì)角線延伸。其它形狀和數(shù)目的單元也可以用于第二格子層720。第二格子層720中的每個(gè)單元可以的設(shè)計(jì)尺寸和/或定位使得它被布置在第一格子層710的一組四個(gè)單元的下方。

通過(guò)一個(gè)或多個(gè)對(duì)角元件760，可以與一個(gè)或多個(gè)對(duì)角的非徑向元件741在第二格子層720和/或第一格子層710的內(nèi)界面處組合，第二格子層720相比于第一格子層710可以提供有增加的剛度。因此，第一格子層710可以比第二格子層720更順從。這可有助于提供這樣的球，所述球在其外表面處觸感足夠柔軟球然而是足夠剛性的且穩(wěn)定的，以應(yīng)付在使用過(guò)程中可出現(xiàn)的大的力。

在其中一個(gè)或多個(gè)格子元件彼此結(jié)合的位置處，可以提供加厚部分750，如，例如參照?qǐng)D1A-圖1B所解釋的。

圖7E示出了對(duì)于在假定典型的沖擊力下的部分700的第一格子層710的外界面中的應(yīng)變分布的示例，例如，如當(dāng)格子結(jié)構(gòu)70從地面彈跳時(shí)所預(yù)期的。如從圖7E中可以看出，在部分的中心處存在主要的面內(nèi)應(yīng)變，這導(dǎo)致形成該部分外界面的非徑向元件的面內(nèi)彎曲。因此，格子單元可以被認(rèn)為在面內(nèi)收縮，這導(dǎo)致外界面在徑向方向上的剛性。這，反過(guò)來(lái)，可有助于在高的沖擊力下的徑向方向上避免格子結(jié)構(gòu)的突彈跳變。

需注意，在圖7A-圖7E的示例中，格子結(jié)構(gòu)70和對(duì)應(yīng)部分700可具有使得格子結(jié)構(gòu)700包括直徑約20cm至22cm的大小。在圖7A-圖7E中描繪的各種束狀元件可以按比例相應(yīng)地設(shè)計(jì)尺寸。

格子結(jié)構(gòu)70可以通過(guò)如前面所解釋的任何方法和材料來(lái)制作。在一個(gè)示例中，可以使用聚醚嵌段酰胺。聚醚嵌段酰胺可以例如提供有密度，如參照?qǐng)D6A所表示。然后，具有直徑約20cm至22cm的格子結(jié)構(gòu)70可例如包括360g至440g，諸如420g，的重量。

圖8示出了對(duì)于可以在任何上述描述的實(shí)施例中使用的拉脹單元800的示例。單元800包括多個(gè)束狀元件。束狀元件被布置以便形成通過(guò)多個(gè)徑向延伸的連接元件830連接的第一拱810和第二拱820。第一拱810和第二拱820可以布置在球內(nèi)，使得這些相對(duì)于球切向地延伸。當(dāng)徑向壓縮力施用到單元800時(shí)，即從第一拱810朝向第二拱820徑向作用的力，第一拱810朝向第二拱820移動(dòng)，而同時(shí)第一拱810在切線方向上收縮。因此，用拉脹單元諸如單元800代替其中徑向壓縮力將導(dǎo)致切向擴(kuò)張(并且因此導(dǎo)致材料的弱化)的規(guī)則單元，實(shí)現(xiàn)了切向收縮，使得單元的材料朝向高壓縮的區(qū)“吸”。因此，可以實(shí)現(xiàn)更大的能量返回以及更高的斷裂強(qiáng)度。

圖9A示出了對(duì)于包括多個(gè)開口910的均勻球形殼900的示例。開口910被均勻地分布在殼900的表面上，使得殼平衡。例如，可以提供四個(gè)開口910。在其它示例中，還可提供的其它數(shù)目的開孔。完整的殼900可以整體制作。它可包括熱塑性聚氨酯和/或聚酰胺。殼900可以例如，通過(guò)3D印刷、注塑成型或熱成型制作。

作為第一示例，商業(yè)上稱為Vestamid LX9012的材料可以用于提供殼900。該材料提供了約0.55GPa至1.2GPa、0.65GPa至1.1GPa、0.9GPa至1.1GPa，或1GPa的彈性模量。使用該材料，殼900可包括約1mm至3mm，或1.5mm至2.5mm，或2mm的均勻厚度。

作為第二示例，可以使用熱塑性聚氨酯，其提供了約10Mpa至50Mpa、10Mpa至25Mpa，或15Mpa的彈性模量，其中殼900可包括約4mm至12mm，或7mm至11mm，或10mm的均勻厚度。

作為第三示例，可以使用熱塑性聚氨酯或聚酰胺，其提供了約0.1Mpa至2MPa，或0.3MPa至1Mpa，或0.5Mpa的彈性模量，其中殼包含約20mm至120mm、40mm至120mm，或80mm至120mm的均勻厚度。在一些情況下，可以提供完整的實(shí)心球體，盡管這會(huì)導(dǎo)致增加的球重量。

圖9B示出了必須被施加以實(shí)現(xiàn)各種球的一定徑向壓縮(m)的力(牛頓)。曲線920涉及充氣至0.8巴的壓力的標(biāo)準(zhǔn)英式足球。曲線921-曲線923涉及與標(biāo)準(zhǔn)英式足球大小相同但包括根據(jù)本發(fā)明的殼(代替可充氣內(nèi)膽)的球。曲線921涉及根據(jù)以上所闡述的第一示例的殼(厚度：2mm；彈性模量：1GPa)。曲線922涉及根據(jù)以上所闡述的第二示例的殼(厚度10mm；彈性模量：15MPa)。曲線923涉及根據(jù)以上所闡述的第三示例的完整的球體(彈性模量：0.5MPa)。如可以看出，帶有可充氣內(nèi)膽的英式足球的力-位移曲線可以通過(guò)使用根據(jù)本發(fā)明的殼相當(dāng)合理地再現(xiàn)，特別是對(duì)于小于0.05m的實(shí)際相關(guān)位移。

此外，通過(guò)使用約0.5mm至4mm、1.5mm至2.5mm，或2mm的殼厚度，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)英式足球所需的重量限制可以通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)材料容易地考慮。

圖10A-圖10C示出了包括格子結(jié)構(gòu)1100和內(nèi)膽1200的運(yùn)動(dòng)球1000的各種透視圖。

如從圖10A中可以看出，內(nèi)膽1200包括氣密膜1210，其可以是彈性的。膜1210可以提供有任何合適的材料，例如膠乳、橡膠、熱塑性聚氨酯?？梢杂欣氖鞘褂冒』鹉z的膜。在膜1210的外表面上，可以提供一個(gè)或多個(gè)增強(qiáng)元件1220。在圖10A的示例中，提供了相對(duì)剛性的織物以增強(qiáng)內(nèi)膽1200。具體地，織物可以通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)織物補(bǔ)片附著在膜1210的外表面上來(lái)提供。例如，5個(gè)至20個(gè)，例如18個(gè)，織物補(bǔ)片可以提供在膜1210上，例如粘到膜1210。

內(nèi)膽1200還包括閥門1230，經(jīng)由閥門1230，內(nèi)膽1200可以根據(jù)需要被充氣或放氣。閥門1230可包含橡膠。由于格子結(jié)構(gòu)1100存在在內(nèi)膽1200周圍，所以在內(nèi)膽1200內(nèi)可以需要較低壓力，使得經(jīng)由閥門1230發(fā)生較少泄漏。在閥門1230周圍的膜1210的區(qū)域可保持不含增強(qiáng)元件1220，或不含任何增強(qiáng)元件。該區(qū)域的大小可以適于諸如通過(guò)在該區(qū)域中的增強(qiáng)元件1220的“失”重來(lái)平衡閥門1230的額外重量。這可有助于平衡運(yùn)動(dòng)球1000，盡管有閥門1230的存在。內(nèi)膽1200可以不包括任何構(gòu)架。

如圖10A進(jìn)一步所示，格子結(jié)構(gòu)1100包括多個(gè)格子單元，其包括徑向延伸元件1130。多個(gè)格子單元可以被布置以形成內(nèi)格子層1120(由圖10A中的虛線表示)，和/或以形成外格子層1110(由圖10A中的點(diǎn)線表示)。外格子層1110包圍內(nèi)格子層1120，并且內(nèi)格子層1120和外格子層1110兩者均包圍內(nèi)膽1200。即，格子結(jié)構(gòu)1100包括中心空腔，在其內(nèi)布置內(nèi)膽1200。格子結(jié)構(gòu)1100可包括開口，使得閥門1230可以更容易地進(jìn)入以對(duì)運(yùn)動(dòng)球1000進(jìn)行重新充氣。特別地，一個(gè)或多個(gè)空位可以為此在內(nèi)格子層1100和外格子層1110中提供。例如，可以在每個(gè)格子層中提供1-9個(gè)、2-7個(gè)，或4個(gè)空位格子位點(diǎn)。

外格子層1110的單元可包括由一組束狀元件提供的大致立方形狀，所述束狀元件在它們的端部彼此連接。外格子層1110的單元可包括束狀元件，其被布置以形成立方體的邊緣，例如12個(gè)束狀元件。內(nèi)格子層1120的單元也可包括由一組束狀元件提供的大致立方形狀，所述束狀元件在它們的端部彼此連接。內(nèi)格子層1120的單元也可包括束狀元件，其被布置以形成立方體的邊緣，例如12個(gè)束狀元件。在其它示例中，束狀元件可以被布置以形成其它單元類型的邊緣，例如四面體等。

在其它示例中，也可以提供僅單個(gè)格子層或兩個(gè)以上的格子層。通常，格子層可以提供為球狀體，例如球形、殼。

如可以從圖10B最好地看出，內(nèi)格子層1120的單元可以在面向格子結(jié)構(gòu)1100的空腔的側(cè)面處包括分別面向內(nèi)膽1200的兩種額外的束狀元件1122。這些可以被布置以便形成面向內(nèi)膽1200的各個(gè)單元大致立方面的對(duì)角線。內(nèi)格子層1120的所有單元可包括此類兩種束狀元件1122。在其它示例中，僅內(nèi)格子層1120中的一些單元和/或外格子層1110中的一個(gè)或多個(gè)單元可以在其面向內(nèi)膽1200的面處提供有此類兩種束狀元件1122。在其它示例中，在此類面處可以提供僅一個(gè)或兩個(gè)以上的束狀元件。這特別適于其中除了立方單元類型之外用于提供單元的示例。如果例如，單元包括面向內(nèi)膽1200的六邊形側(cè)面，對(duì)于該單元可以提供不同數(shù)目的額外的束狀元件1122。通常，額外的束狀元件1122可有助于更均勻地鎖定內(nèi)膽1200，使得可以避免內(nèi)膽1200內(nèi)的壓力峰值和/或內(nèi)膽1200的不適變形。此外，內(nèi)膽1200的一個(gè)或多個(gè)所提到的增強(qiáng)元件1220可有助于這目標(biāo)。在一些示例中，與閥門1230相鄰定位的一個(gè)或多個(gè)單元可以不提供有任何額外的增強(qiáng)元件1122，使得閥門1230可以容易地經(jīng)由這些單元進(jìn)入。在此類示例中，格子結(jié)構(gòu)1200可以不包括由格子結(jié)構(gòu)中的空位形成的開口，如以上參照?qǐng)D10A所描述的。

在一些示例中，格子結(jié)構(gòu)1100的單元可以另外包括也在單元其它面處的一個(gè)或多個(gè)對(duì)角束狀元件。除此之外或另選地，除了在單元的一個(gè)或多個(gè)面內(nèi)延伸之外，對(duì)角束狀元件也可例如，如參照束狀元件1122所描述的，從單元的一個(gè)面到該單元或甚至另一個(gè)單元的另一面(例如，在立方單元內(nèi)對(duì)角地)。

圖10C示出了包括格子結(jié)構(gòu)1100的運(yùn)動(dòng)球1000的全視圖。格子結(jié)構(gòu)1100大致為球形。在其它示例中，可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)球的期望形狀來(lái)提供其它形狀。

運(yùn)動(dòng)球1000可以提供有額外的元件，例如表面層，例如包括多個(gè)面板，如所描述的。運(yùn)動(dòng)球1000可以適于作為英式足球。格子結(jié)構(gòu)1100與內(nèi)膽1200一起可以適于平衡運(yùn)動(dòng)球1000，盡管有閥門1230的存在。

格子結(jié)構(gòu)1100通?？砂ň酆衔锊牧?，如本文所述。特別地，聚醚嵌段酰胺對(duì)于格子結(jié)構(gòu)11100可以是有用的?？梢酝ㄟ^(guò)任何如本文通常描述的方法，例如3D打印，來(lái)制造格子結(jié)構(gòu)1100。

此外，格子結(jié)構(gòu)1200還可包括一個(gè)或多個(gè)特征，如參照?qǐng)D6A-圖D對(duì)格子結(jié)構(gòu)60所解釋的，或它可以根據(jù)任何此類特征改變，例如，如參照?qǐng)D6D所描述的。例如，外層的格子單元可包括膨脹材料，優(yōu)選膨脹的熱塑性聚氨酯和/或膨脹的聚醚嵌段酰胺。

還可以想到在運(yùn)動(dòng)球1000中互換內(nèi)膽1200和格子結(jié)構(gòu)1100的順序。例如，內(nèi)膽1200(然后被提供有對(duì)應(yīng)較大的直徑)可以被布置為包圍格子結(jié)構(gòu)1100。提供包圍格子結(jié)構(gòu)的內(nèi)膽可以有助于進(jìn)一步增加在運(yùn)動(dòng)球1000的外表面處的彈跳特性的均勻性。