用于制造球的系统和方法优先权
本申请要求2014年10月16日提交的申请号为14/516,475、名称为“用于制造球的
系统和方法”的美国专利申请和于2015年3月18日提交的美国专利申请号为14/661,028的
分案申请的优先权，这两篇美国优先权申请于此被整体地通过引用而并入本文。
技术领域
本公开内容广义地涉及球及制造球的方法。更具体的，并不限于此，本公开内容涉
及用于制造体育球的结构和方法。
背景技术
传统手工缝制的和热粘合的足球在成本和性能上有很多缺点。比如说，因为制造
手工缝制的足球可能会花费2-4天，因此手工缝制的足球的劳动力昂贵。这些球还使用了大
量的材料，包括3层或者更多层的布料和大量的胶乳粘合剂。另外，在手工缝制的球中，缝线
暴露在球的表面。缝线暴露在表面导致生产的球磨损较快。
另一方面，热粘合的足球并没有包含可暴露在外表面上的缝线，热粘合的足球由
于它们不能被放气会导致与其相关的高运输成本。比如说，在一个二十英尺的集装箱内可
装7500个放气的足球，但是在相同的集装箱内仅可能运输2500-3000个热粘合的足球，导致
显著更高的运输成本。因此，与本公开内容一致的示例性实施方案尤其旨在解决上述问题
等。
发明内容
本发明的一个目的在于提供了具有高性能、坚固的形状、耐用性的新的和改进的
足球。在示例性实施方案中，足球包括球胆(bladder)和在缝合迹线(stitch lines)处缝合
在一起的多个拼块，所述缝合迹线在多个拼块的每个的压制部分，缝合迹线距多个拼块的
每个的各自边缘2-3mm。
在示例性实施方案中，提供了足球的制造方法。示例性方法包括：由衬垫片中切出
多个拼块，为多个拼块的每个确定缝合迹线，在缝合迹线处施加热和压力以压制多个拼块。
方法进一步包括通过将连接到球胆的气门插入多个拼块中一个的中间来创建球胆气门拼
块，在缝合迹线处使用机器缝合来缝合多个拼块中的至少几个，将足球内外翻转使得球胆
被装入足球内，手工缝合任何剩余的未缝合的缝合迹线，和向球胆充入空气，并通过对足球
施加热和外部压力以及由于足球内的空气的内部压力来对足球模制。
附图说明
并入并构成本说明书的一部分的附图示出了本公开内容的示例性实施方案，并且
结合说明书用于解释本公开内容的原理。
图1至图3根据本公开内容的示例性实施方案示出了用于足球外皮的示例性的衬
垫的横截面；
图4A和图4B为根据本公开内容的示例性的实施方案的用于切出拼块形状的示例
性场景的图示；
图5A-图5C根据本公开内容的示例性的实施方案示出了用于将两块拼块缝合在一
起的示例性场景；
图6A-图6C为根据本公开内容的示例性的实施方案的拼块的不同视图；
图7A--图7J根据本公开内容的示例性的实施方案示出了拼块的各种形状；
图8根据本公开内容的示例性的实施方案示出了用于创建球胆气门拼块的示例性
步骤；
图9A和图9B根据本公开内容的示例性的实施方案示出了示例性的球胆；
图10A和10B根据本公开内容的示例性的实施方案示出了连接到相应的球胆气门
拼块的示例性的球胆；和
图11A-图11C根据本公开内容的示例性的实施方案示出了用于缝合足球拼块的一
些示例性步骤。
具体实施方式
足球由两个主要部分组成，球胆和拼块外皮。根据本公开内容的实施方案通过提
供用于高效缝合拼块的方法和结构来提高足球的性能。具体地讲，示例性的实施方案提供
了确定可将拼块缝合在一起的缝合迹线。压制或施加热和压力可用于创建用于在缝合迹线
处应用缝合的凹陷或腔。因此，压制可允许拼块被紧密地缝合在一起，为足球的外部表面提
供光滑表面，其中缝线可具有最少的外部暴露。当包括在足球内的空气球胆被充满空气并
且模制装置在外表面上施加压力和热，可制造出具有形状均匀性和一致性的足球。因此，通
过使用示例性方法制造的足球比手工缝制的和热粘合的球可具有更好的性能和外观。
图1根据本公开内容的示例性实施方案示出了包括用于足球拼块的衬垫100的材
料的横截面。衬垫100可以包括外部材料片102，外部材料片102可以是聚氯乙烯(PVC)层、聚
氨酯(PU)层、或类似的合成材料层。外部材料片102可以层合到三元乙丙橡胶(EPDM)复合泡
沫106的第一层。可以使用粘合剂104(例如，胶乳粘合剂)来完成层合。衬垫100可以进一步
由橡胶片110、粘合剂112、EPDM泡沫114、粘合剂116，以及布或织物110的薄层组成。粘合剂
112和114可以是胶乳粘合剂。此外，橡胶片110可为由天然橡胶或胶乳片或合成橡胶组成。
在实施例中，外部材料片102厚度可以为0.3-1.8mm，泡沫106厚度可以为2-3mm，EPDM泡沫
114厚度可以为2-3mm，橡胶片110厚度可以为0.5-1.5mm。在实施方案中，衬垫100的总厚度
可以是2-9mm。在实施方案中，衬垫100可以以预定的期间加热并干燥。例如，衬垫100可以在
55摄氏度下干燥长达一个小时或更长时间。
图2根据本公开内容的示例性实施方案，示出了包括用于足球拼块的另一衬垫200
的材料的横截面。衬垫200可以包括类似于外部材料片102的外部材料片202。外部材料片
102可以使用粘合剂204、208和212(例如，胶乳粘合剂)与橡胶片206，EPDM泡沫210和织物
214一起层合。在实施方案中，橡胶片206、EPDM泡沫210和织物214的材料分别与橡胶片110、
EPDM泡沫106/114和织物118的材料相同。然而，在衬垫200中，外部材料片202的厚度可为
0.3-1.8mm，橡胶片306的厚度可为0.5-1.5mm，EPDM泡沫210的厚度可为2-4mm，织物214的厚
度可为0.5-1.5mm。在实施方案中，衬垫200的总厚度可为2-9mm。在实施方案中，衬垫200可
以以预定的期间加热并干燥。例如，衬垫200可以在55摄氏度下干燥长达一个小时或更长时
间。
图3根据本公开内容的示例性实施方案，示出了包括用于足球拼块的另一衬垫300
的材料的横截面。衬垫300可以包括类似于外部材料片102和202的外部材料片302。外部材
料片302可以使用粘合剂304、308和312(例如，胶乳粘合剂)与橡胶片306、EPDM泡沫310和织
物214一起层合。在实施例中，橡胶片306、EPDM泡沫310和织物314的材料分别与橡胶片110、
EPDM泡沫106/114和织物118的材料相同。然而，在衬垫300中，外部材料片302的厚度可为
0.3-1.8mm，橡胶片306的厚度可为0.5-1.5mm，EPDM泡沫210的厚度可为4-6mm，织物314的厚
度可为0.5-1mm。在实施方案中，衬垫300的总厚度可为2-9mm。在实施方案中，衬垫300可以
以预定的期间加热并干燥。例如，衬垫300可以在55摄氏度下干燥长达一个小时或更长时
间。
在实施方案中，在衬垫中利用泡沫的不同厚度和材料顺序的变化可导致制造出的
足球的不同的性能。例如，球的弹性、柔软性或硬度可能受影响。这些性能可影响球的回弹
和/或触摸特性。
图4A和4B是根据本公开内容的一个的实施方案，用于切出拼块形状的示例性场景
的图示。层400可表示衬垫100、200、或300。如图4A所示，可以使用常规的球切割刀从层400
中切出所需的拼块形状(404、406和408)。图4B示出了可以从层400切出来的示例性切块
410。切块410是衬垫400的六边形切块以形成六边形拼块。
图5A-5C为根据本公开内容的实施方案在形成足球拼块中的示例性步骤的横截
面。本领域普通技术人员将理解，图5A-5C中所示的元件未按比例绘制。而是，它们以允许的
更容易理解的尺寸被示出。此外，虽然图5A-5C基于衬垫100示出了示例性的步骤，但是类似
的步骤可以应用到衬垫200、300、或可用于体育球的拼块的任何其它合适的材料。
图5A示出了两个切块502和504。在示例性实施方案中，切块502和504可以是来自
衬垫100的切块。作为第一步，要确定缝合迹线510、512、514和516。在示例性实施方案中，缝
合迹线可以距拼块的边缘预定的距离。本领域的普通技术人员将理解，缝合迹线510、512、
514和516距离切块502和504的边缘的距离未按比例示出，而是为了便于理解而示出为相对
较大。示例性的缝合迹线510、512、514和516可以距切块502和504的各自的边缘2-3mm。在另
一实施方案中，可以基于衬垫的厚度来确定缝合迹线距边缘的距离。衬垫100的每个切块可
以包含缝合迹线，于此各个切块可缝合到另外的切块。下面进一步结合图6A-6C的描述来提
供关于缝合迹线的进一步的细节。
相应地，一旦缝合迹线510、512、514和516被确定，来自源的热和压力便可以集中
施加在缝合迹线510、512、514和516的位置。在示例性实施方案中，65-95摄氏度可以施加达
40-60秒。因此，压制装置(或任何其它源)可向缝合迹线510、512、514和516施加压力和热。
在实施方案中，压制装置或任何其它带加热板的装置可用于创建通道或缝合区域，即，凹陷
或腔。
图5B示出了通过在对应于缝合迹线510、412、514和516的位置施加热和压力而产
生的缝合区域540、542、544以及546。缝合区域可表示为通过对各个切块502和504施加压力
和热而产生的腔或凹陷。具体地，在每个缝合区域540、542、544和546内，在对应于缝合迹线
510、412、514和516位置处，切块502和504具有最小量的厚度。此外，由于压制，切块502和
504的边缘卷起。
因此，由于对来自衬垫100的切块的材料在热和压力下模制和施加压力，示例性切
块502和504被压制。拼块502和504的厚度在缝合区域540、542、544和546中减小。一旦切块
502和504在该状态下被冷却，则在缝合区域540、542、544和546处它们保持其具有凹陷或腔
的形状。
图5C示出了被应用于将切块502和504缝合在一起的缝合520。缝合420可应用于第
一拼块的切块和各种其他各拼块的切块间的所有缝合迹线。例如，一个六边形切块可以与
六个其他切块缝合在一起，六个切块中的每个形成足球的六个相应拼块的部分。在实施方
案中，缝合材料可以是由缝合机(例如高张力缝合机)施用的聚酯或聚酯棉混纺高强度线。
高张力缝合机可在线上施加非常高的张力，使得缝合在制造的足球的外皮上不可见。
在实施方案中，图5C所示的步骤的一个方面在于，缝合520被施加在各自的缝合迹
线512和514处，其中切块502和504的外部材料102的相应表面彼此接触。因此，在所有拼块
缝合在一起之后，任何机器缝合可包含在足球内。另外，如公开内容中提供的附加描述显而
易见的，织物层(织物118)也可以包含在球内。
图6A-6C是根据本公开内容的一个实施方案的压制拼块的不同视图。示例性的拼
块600示出了在图6A-6C所示的步骤已经应用于衬垫100、200或300的任何切块之后可能出
现的单个拼块。图6A-6C示出的一个方面是在缝合迹线处和拼块600的其它区域的截然不同
的厚度差。例如，图6A示出了包括缝合区域624、缝合迹线626、顶面604和边缘部分622的拼
块600的俯视图。在实施方案中，顶面604可以指没有施加压力或加热用于压制的拼块的部
分，即，顶面604具有与压制前的相应切块的厚度相同的厚度。缝合迹线626可表示拼块600
被缝合的位置，并且压力和/或热通过压制装置或类似装置直接于此处施加。缝合区域624
可指可通过压制工艺创建腔或凹陷的所有区域。边缘部分622可表示这样的区域，其中由于
压制，边缘可翻起和/或材料厚度减小。
如图6B所示的拼块600的横截面所示，缝合区域624的深度621可以是顶面604处拼
块600的厚度620的多于一半。因此，拼块600在缝合迹线626位置处可具有最小厚度。在示例
性实施方案中，在压制之前，确定的缝合迹线626和拼块600的切块的相应边缘之间的距离
可以是2-3mm。
图6C示出了拼块600的三维视图。在实施方案中，拼块600的三维视图提供了指明
缝合迹线626在缝合区624内的位置的另一透视图。
图7A-7J根据本公开内容的示例性实施方案，示出了拼块的各种形状。图7A示出了
五边形拼块700，包括缝合区域702、缝合迹线704、顶面706和边缘部分708。类似地，图7B-
7J，示出了不同形状的拼块710、720、730、740、750、760、770、780和790，每种拼块包括各自
的缝合区域712、722、732、742、752、762、772、782和792，相应的缝合迹线714、724、734、744、
754、764、774、784、和794，顶面716、726、736、746、756、766、776、786和796，和边缘部分718、
728、738、748、758、768、778和798。在实施方案中，不同形状的拼块可以彼此缝合。例如，圆
形拼块750可以与拼块740缝合。
图8根据本公开内容的示例性实施方案，提供了示例性的球胆气门拼块的横截面，
以进一步解释是如何创建球胆气门拼块的。例如，可以在拼块502中间创建腔或孔，气门810
可穿过该腔或孔。另外，粘合剂802(如胶乳粘合剂)可施加到球胆翻门(bladder flap)804
和织·物层118之间，将球胆翻门804接合到拼块502从而形成示例性的球胆气门拼块。正如
结合图9A和9B的解释进一步详细地说明的，球胆翻门804可指可接合到球胆气门拼块的示
例性球胆的一部分。粘合剂802可施加在球胆翻门804和织布层118之间，将球胆翻门802粘
结到球胆气门拼块。
图9A和9B根据本公开内容的示例性的实施方案，示出了两个示例性的球胆900和
902。球胆800和802都连接到示例性的气门810。在实施方案中，粘合剂施加到球胆900和902
(球胆翻门804)的围绕气门810的部分，使得球胆900和902可永久地接合到球胆气门拼块。
球胆900可以是可被聚酯或尼龙线缠绕的任何模制橡胶或丁基橡胶或合成橡胶。球胆902可
以是模制橡胶或丁基橡胶或合成橡胶，其可与聚酯或聚酯棉布条层合。在实施方案中，可使
用具有受限的圆周性的其它的球胆。在示例性实施方案中，气门810可用于对球胆900和902
充气或放气。示例性的球胆有助于为足球提供坚实度和圆度。图10A和10B示出了接合到示
例性的球胆气门拼块1002的两个示例性的球胆900和902。球胆气门拼块1002可以与利用图
5A-图5C所示的方法形成的其它拼块缝合在一起而形成足球。
在示例性实施方案中，大多数的拼块是由机器缝合在一起的，当施加机器缝合时
织物层118暴露在足球的外侧上。然后，球可被内外翻转，其中球胆被装入足球内部。然后手
工缝合可应用到任何剩余的未缝合拼块边缘。在实施方案中，仅留下一定数量的拼块边缘
用于手工缝合，是为了内外翻转足球从而球胆被装入缝合在一起的拼块内的需要。在实施
方案中，可应用手工缝合的拼块边缘的长度可为四到六英寸。
图11A-图11C根据本公开内容的示例性实施方案，示出了用于缝合足球拼块的一
些示例性步骤。图11A示出了具有各种拼块的足球1100。足球1200的很多拼块和/或拼块的
边缘，正如上文图5A-5C所讨论的，利用机器缝合1112被缝合在一起。暴露球胆1102的腔
1102可用线1104手工缝合。图11B示出了手工缝合的第二阶段，其中拼块被拉的更靠近在一
起，并且线1104可被应用在示例性位置1106处。图11C示出了完成缝合后的足球1100，其中
大多数拼块和/或拼块的边缘通过应用机器缝合1112而缝合在一起。四个拼块边缘利用手
工缝合1210而缝合在一起。
在实施方案中，一旦机器和手工缝合完成，装在足球内的球胆可完全充满空气。然
后，足球可被放置在加热的模制机器中，足球的最终形状为圆形。然后，在模制机器内盖的
压力下加热被应用于足球以向足球提供永久的形状。在一些实施方案中，足球可以在70摄
氏度模制三十秒至六十秒。因此，一共60秒的70摄氏度的热量可被施加给足球。在实施方案
中，由于包括在衬垫内的泡沫材料，当在模制期间施加热和压力时，示例性的缝合区域(即，
腔或凹陷)被填充。因此，包含在衬垫内的材料延伸到缝合以填充腔并为外皮提供坚固的圆
形形状。因此，由于通过球胆的压力从内侧和由于通过摸具施加的压力和/或热从外侧，球
均匀地固定。
在实施方案中，球中的任何接缝可以在模制前或后通过施加密封剂来密封。示例
性的密封剂尤其可以包括聚氨酯液体。
在实施方案中，根据示例性的方法制造的示例性的足球有助于显著地降低制造成
本，同时，足球的回弹性、耐水性/吸水性、耐磨性均优于当前手工缝合的和热粘合的球的性
能。此外，这些球能够在放气下运输，也使得有很多商业优点，比如与热粘合的球的运输相
比显著降低成本。
在一些实施方案中，将压制拼块缝合在一起的示例性的方法也可应用在利用拼块
和球胆的任何类型的球上，比如足球、橄榄球、排球、水球等。