TWI589334B - 球體 - Google Patents

Description

球體

本發明係關於一種球體，特別是關於一種具有發光效果之球體。

由於裝備取得容易，球類運動成為多數現代人休閒時偏好的選擇。透過各種的球類比賽及球類遊戲，使身體得到適當的運動，增加血液循環，並且在球類比賽或球類遊戲中得到樂趣，以保持身體及心靈上的健康。

而隨著科技的發展，現代人對於球類運動的需求越來越科技化且多樣化。因此，若能在現有的球體上增加與使用者的互動效果，更能夠增添球類運動的娛樂性及趣味性。因此，諸多具互動性的球體，例如可發光或可發出音效的球體衍生而出。

其中，可發出音效的球體多數係於球體內設置傳統喇叭，而為了使聲音能夠傳導至球體外，需要於球體設置出音孔，或使用功率較大的喇叭。上述兩種方式皆會額外為球體的設計帶來不必要的缺點，前者會增加製程上的複雜度，而後者因喇叭本體的重量過重，會進一步增加球體的重量使球體無法彈跳或直線滾動。更甚者，傳統喇叭的耗電量大，致使電量消耗速度加快，無法長時間維持其正常運作。

因此，如何提供一種球體，能夠在簡單的設計及製程基礎上，具備發出音效的功能，兼且不會帶給球體額外的重量負擔，避免影響球體的正常跳動及滾動路徑，實為當前重要的課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種球體，能夠在簡單的設計及製程基礎上，具備發出音效的功能，兼且不會帶給球體額外的重量負擔，避免影響球體的正常跳動及滾動路徑。

為達上述目的，依據本發明之一種球體包括一第一殼體、至少一固定座、至少一陶瓷振動單元以及一第二殼體。固定座設置於第一殼體的內壁。陶瓷振動單元包括一振動片、一陶瓷片及一蓋體。陶瓷片設置於振動片。蓋體設置於振動片。陶瓷片位在振動片與蓋體之間。一第二殼體包覆第一殼體。

在一實施例中，固定座具有多數個固定件。振動片及蓋體分別具有多數個孔洞。振動片的孔洞與蓋體的孔洞係對應設置並形成多數個卡合結構，該些卡合結構與該些固定件卡合以使該陶瓷振動單元固定於該固定座。

在一實施例中，球體更包括至少一平衡單元。平衡單元與陶瓷振動單元對稱地設置於第一殼體的內壁。

在一實施例中，球體更包括至少六發光結構。發光結構對稱地配置於第一殼體。各發光結構包括一固定單元、一發光單元及一第一透光單元。固定單元設置於第一殼體。發光單元設置於固定單元。第一透光單元設置於固定單元。發光單元係位在固定單元及第一透光單元之間。

在一實施例中，球體更包括一編織結構。編織結構位在第一殼體及第二殼體之間。編織結構具有多數個編織單元。編織單元彼此至少部分重疊地包覆第一殼體。

在一實施例中，第二殼體包括一第一材料層、一第二材料層及至少六第二透光單元。第一材料層可供光線通過。第一材料層包覆第二材料層。六第二透光單元對應發光結構的位置配置於第二材料層。

在一實施例中，第一殼體具有多數個第一透孔。第一透孔連通第一殼體的內壁及外壁。各發光結構分別設置於第一透孔。

在一實施例中，任意三發光單元所圍繞的面積相同。

在一實施例中，編織單元於發光結構以外的區域彼此至少部分重疊。

在一實施例中，第二材料層具有多數個第二透孔。第二透孔連通第二材料層的內壁及第一材料層的內壁。

在一實施例中，各第二透光單元分別設置於第二透孔並接觸 第一材料層。

承上所述，本發明在維持標準球體的規格下，透過於球體的第一殼體(內膽)及第二殼體(球皮)中配置至少一陶瓷振動單元作為發出音效的來源，陶瓷振動單元的振動片的振動即可經由黏設於第一殼體的固定座，進而將振動傳導於整個球體，以發出特定的音效。相較於應用傳統喇叭作為音效來源，本發明的陶瓷振動單元劇有重量輕，且不會影響球體的正常跳動及滾動路徑，以及耗電量小等優勢。

1‧‧‧第一殼體

11‧‧‧第一透孔

2‧‧‧第二殼體

20‧‧‧拼接單元

21‧‧‧第一材料層

22‧‧‧第二材料層

23‧‧‧第二透光單元

24‧‧‧第二透孔

3‧‧‧發光結構

31‧‧‧固定單元

32‧‧‧發光單元

33‧‧‧第一透光單元

34‧‧‧第一電路板

35‧‧‧壓力感測單元

4‧‧‧編織結構

41‧‧‧編織單元

5‧‧‧第三殼體

50‧‧‧第二電路板

51‧‧‧控制單元

52‧‧‧電池

6‧‧‧連接件

7‧‧‧陶瓷振動單元

70‧‧‧振動片

701、711‧‧‧孔洞

71‧‧‧蓋體

72‧‧‧陶瓷片

8‧‧‧固定座

81‧‧‧固定件

82‧‧‧平衡單元

9‧‧‧氣嘴

A-A‧‧‧剖面線

B‧‧‧球體

R‧‧‧區域

圖1為依據本發明較佳實施例的球體的外觀示意圖。

圖2為圖1所示的球體的部分分解示意圖。

圖3為圖1所示的球體的透視圖。

圖4為圖1之剖面線A-A的截面放大示意圖。

圖5為圖1所示的球體的電路方塊示意圖。

圖6為圖1所示的球體的部分元件放大示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種球體，其中相同的元件將以相同的元件符號加以說明。

需先說明的是，本發明所提供之球體係以足球為例說明，且球體係為符合標準足球之規格。實際應用時，「球體」可為籃球、足球、排球、玩具球等各種球體。所指「連結」或「連接」的用詞係包括元件之間的直接的相連，亦包括元件之間間接的相連，例如二元件之間可能另包括介質或其他元件。其中，部分已知的元件可能會省略以避免模糊本發明之概念。

圖1為依據本發明較佳實施例的球體的外觀示意圖，圖2為圖1所示的球體的部分分解示意圖，圖3為圖1所示的球體的透視圖。由於圖3是用以說明本實施例的球體B內部的主要結構，因此球體B的部分元件將不會被標記於圖3之中。

請同時參考圖1至圖3所示，球體B包括一第一殼體1及 一第二殼體2。本實施例的第一殼體1為足球的中空狀內膽(bladder)，而第二殼體2則為足球的球皮。本發明為使傳統足球能有更多元化的應用，因此改良球體B的第一殼體1及第二殼體2，以下針對球體B的細部結構詳細說明。

為使球體B能夠產生發光之效果，球體B包括至少六發光結構3，六發光結構3對稱地配置於第一殼體1。由於第一殼體1具有多數個連通第一殼體1的內壁及外壁的第一透孔11，因此，發光結構3可穿設並卡合固定於第一透孔11中。於本實施例中，任意三發光結構3所圍繞的面積相同，以達成發光結構3於第一殼體1的重量分配，使球體B維持其平衡性。當然，於其他實施例中，發光結構3的數量亦可為六個以上之偶數數量(例如為：8、10、12或更多)，端視球體B所需的發光效果選用。

進一步說明發光結構3。圖4為圖1之剖面線A-A的截面放大示意圖，請同時參考圖1至圖4所示，發光結構3具有一固定單元31、一發光單元32以及一第一透光單元33。本實施例的發光結構3即透過固定單元31設置於第一透孔11，以作為乘載發光結構3的部件。其中，發光單元32設置於一第一電路板34，而第一電路板34則透過黏貼、縫合、熔接等方式設置於固定單元31。第一透光單元33設置於固定單元31，而發光單元32係位在固定單元31及第一透光單元33之間。第一透光單元33係應用於隔離並保護發光單元32。而為使來自發光單元32的光能夠穿透至球體B外，第一透光單元33係選用天然橡膠、乳膠、矽膠、合成橡膠或其組合，當然，本發明亦不限制第一透光單元33選用其他可完全透光或微透光之材料。

另外，發光單元32的種類亦非本發明限制性者，其可為一表面黏著型(Surface Mount Device,SMD)發光二極體封裝體、發光二極體裸晶晶片(die)，本發明於此不限。另外，於本實施例中，發光單元32係為具有單一發光二極體晶片之表面黏著型發光二極體封裝體，然發光二極體晶片之數量非限制性者，其可為二晶、三晶甚至是多晶片的封裝，端視所需之發光效果而使用。

請再參考圖2至圖4所示，球體B更包括一編織結構4。編 織結構4具有多數個編織單元41，編織單元41至少部分重疊地包覆第一殼體1，且。換言之，編織單元41彼此之間至少部分重疊以形成編織結構4，而編織結構4完整覆蓋第一殼體1的外壁。詳細而言，為使來自發光單元32的光能夠穿透至球體B外，各編織單元41僅於發光結構3以外的區域(如圖4區域R)彼此至少部分重疊；亦即，編織結構4於對應發光結構3的位置僅有單一編織單元41的配置。採用編織結構4可維持球體B的剛性。此外，透過採用透光材料及單層的編織單元41，能夠有效解決發光結構3中光源受到不透光材質阻擋的問題。

第二殼體2包覆編織結構4。第二殼體2具有一第一材料層21、一第二材料層22及六第二透光單元23。需先說明的是，第二殼體2實際上是由多塊拼接單元20透過黏貼、縫合或熔接等方式組成。拼接單元20形狀可例如為五邊形或六邊形。

進一步說明第二殼體2的細部結構。於本實施例中，第一材料層21包覆第二材料層22，第二透光單元23對應發光結構3的位置配置於第二材料層22。其中，第一材料層21可選用熱塑性聚胺基甲酸酯或聚氨脂，而第二材料層22為泡棉。本發明並不限制第一材料層21及第二材料層22所選用的材料。原則上，第一材料層21係選用耐磨的材料，而第二材料層22則選用具有彈性，可符合球體B使用上所需的彈性需求為準。

為使來自發光結構3的光源能夠穿透至球體B外，本實施例的球體B將第二材料層22設計為具有多數個第二透孔24。第二透孔24連通第二材料層22的內壁及第一材料層21的內壁。各第二透光單元23分別設置於第二透孔24並接觸第一材料層21。同前方所述，第二透光單元23同第一透光單元33係選用天然橡膠、乳膠、矽膠、合成橡膠或其組合，當然，本發明亦不限制第二透光單元23選自其他可完全透光或微透光之材料。

承上述，透過第二殼體2的結構設計，發光單元32所發出的光可依序穿透第一透光單元33、第二透光單元23及第一材料層21，進而為外界的使用者看到，增添球體B於使用時的視覺效果及趣味性。

圖5為圖1所示的球體的電路方塊示意圖。請同時參考圖3 及圖5所示，球體B更包括一第三殼體5及多數個連接件6。第一殼體1位在第三殼體5內，各連接件6的二端分別連接各固定單元31及第三殼體5的外壁。詳細而言，連接件6於第三殼體5及固定單元31之間施以拉伸力，且連接件6的配置位置可使得球體B的拉伸力總和實質上為0。透過上述的配置方式，連接件6可將第三殼體5大略固定於球體B的球心處，因此，無論球體B處於各個滾動角度時，第三殼體5都能處於靜態平衡；更佳地，即使球體B在受到衝擊(例如：腳部衝擊)後，連接件6可提供球體B回復力，以維持球體B回復一預設的位置。

關於球體B的實際應用細節進一步說明如下。請參考圖2及圖3所示，各發光結構3更分別設置有一壓力感測單元35，且壓力感測單元35係與發光單元32相鄰配置於第一電路板34。壓力感測單元35可感測球體B於被拍打或碰撞時內部的壓力變化，以應用於各種不同的運動比賽或遊戲中。且於本實施例中，第三殼體5內部設置有一第二電路板50，第二電路板50具有控制單元51。發光單元32電性連接控制單元51，並依據控制指令發光。

依據上述結構，當球體B某一區塊被拍打或碰撞時，對應區塊的壓力感測單元35會感測球體B於該區塊的壓力變化，壓力感測單元35並傳送對應壓力變化的壓力變化信號至控制單元51，控制單元51依據壓力變化信號對應產生控制指令至對應區塊的發光單元32，此對應區塊的發光單元32可依據控制指令發光。因此，當使用者拍打或碰撞球體B，球體B被拍打或碰撞的部位會發光，使球體B產生趣味性的視覺效果。

此外，球體B更包括至少一陶瓷振動單元7。請同時參考圖3及圖6所示，陶瓷振動單元7設置於第一殼體1的內壁。本實施例的陶瓷振動單元7實際上為一陶瓷振動喇叭。陶瓷振動單元7是由一蓋體71、一振動片70及一印刷於其上的陶瓷片72組成。陶瓷片72設置於蓋體71及振動片70之間。在本發明之另一實施例中，振動片70的兩面都可設置陶瓷片72。振動片70與蓋體71分別皆具有多數個孔洞701、711，當蓋體71與振動片70組合後，該些孔洞701、711會對應設置並形成多數個卡合結構(本實施例為4個)。卡合結構透過卡合於一固定座8的複數固定件81 而固定於固定座8，再透過將固定座8黏貼於第一殼體1的內壁，從而使陶瓷振動單元7配置並固定於第一殼體1的內壁。其中，卡合結構的數量係對應固定件81而配置。

須說明的是，本實施例的球體B更包括一平衡單元82，平衡單元82與陶瓷振動單元7對稱地設置於第一殼體1的內壁，且陶瓷振動單元7的位置係配合發光結構3進行配置，以使球體B於正常跳動的情況下，不會影響其滾動路徑。在一實施例中，平衡單元82的重量與陶瓷振動單元7相同。

陶瓷振動單元7電性連接控制單元51，並依據控制指令產生音效。亦即，當使用者拍打或碰撞球體B時，壓力感測單元會感測球體B的壓力變化，並傳送對應壓力變化的壓力變化信號至控制單元51，控制單元51依據壓力變化信號對應產生控制指令至陶瓷振動單元7，陶瓷振動單元7可依據控制指令產生音效。故當使用者拍打或碰撞球體B時，球體B上被拍打或碰撞的部位會發光，且球體B亦可產生特定的音效，使球體B產生趣味性的視覺與聽覺效果。

承上述，由於本實施例應用陶瓷振動單元7作為聲音輸出之用途，陶瓷振動單元7由振動片70振動，經由固定座8將振動傳導至整個球體B，亦即，本實施例的陶瓷振動單元7利用振動片70及球體B的其他元件振動發聲，無須配置出音孔。再者，陶瓷振動單元7重量輕，對於球體B的正常跳動及滾動路徑不會有影響，且陶瓷振動單元7耗電量小，可延長電池工作時間。

球體B更包含電池52(如圖5所示)。電池52設置於第二電路板50，電池52電性連接控制單元51。電池透過控制單元51提供電力至球體B內各個電子元件。本實施例並不限制電池52的電力來源，其可為非充電式或可無線充電式的電池，較佳為可透過無線充電方式進行充電。

球體B更包括一氣嘴9(如圖3所示)，氣嘴9緊密地穿設於第一殼體1及第二殼體2。當球體B需要充氣時，可透過氣嘴進行充氣。

綜上所述，本發明在維持標準球體的規格下，透過於球體的第一殼體(內膽)及第二殼體(球皮)中配置至少一陶瓷振動單元作為發 出音效的來源，陶瓷振動單元的振動片的振動即可經由黏設於第一殼體的固定座，進而將振動傳導於整個球體，以發出特定的音效。相較於應用傳統喇叭作為音效來源，本發明的陶瓷振動單元劇有重量輕，且不會影響球體的正常跳動及滾動路徑，以及耗電量小等優勢。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

7‧‧‧陶瓷振動單元

70‧‧‧振動片

701、711‧‧‧孔洞

71‧‧‧蓋體

72‧‧‧陶瓷片

8‧‧‧固定座

81‧‧‧固定件

Claims (10)

1. 一種球體，包括：一第一殼體；至少一固定座，設置於該第一殼體的內壁；至少一陶瓷振動單元，用以發出聲音，固定於該固定座，該至少一陶瓷振動單元包括；一振動片；一陶瓷片，設置於該振動片；及一蓋體，設置於該振動片，該陶瓷片位在該振動片與該蓋體之間；以及一第二殼體，包覆該第一殼體；其中該至少一固定座具有多數個固定件，該振動片及該蓋體分別具有多數個孔洞，該振動片的孔洞與該蓋體的孔洞係對應設置並形成多數個卡合結構，該些卡合結構與該些固定件卡合以使該陶瓷振動單元固定於該固定座。
2. 如申請專利範圍第1項所述的球體，更包括：至少一平衡單元，與該陶瓷振動單元對稱地設置於該第一殼體的內壁。
3. 如申請專利範圍第1項所述的球體，更包括：至少六發光結構，該些發光結構對稱地配置於該第一殼體，各該發光結構包括：一固定單元，設置於該第一殼體；一發光單元，設置於該固定單元；及一第一透光單元，設置於該固定單元，該發光單元係位在該固定單元及該第一透光單元之間。
4. 如申請專利範圍第3項所述的球體，更包括：一編織結構，位在該第一殼體及該第二殼體之間，該編織結構具有多數個編織單元，該些編織單元彼此至少部分重疊地包覆該第一殼體。
5. 如申請專利範圍第4項所述的球體，其中該第二殼體包括： 一第一材料層，可供光線通過；一第二材料層，該第一材料層包覆該第二材料層：及至少六第二透光單元，對應該些發光結構的位置配置於該第二材料層。
6. 如申請專利範圍第3項所述的球體，其中該第一殼體具有多數個第一透孔，該些第一透孔連通該第一殼體的內壁及外壁，各該發光結構分別設置於該些第一透孔。
7. 如申請專利範圍第3項所述的球體，其中任意該三發光單元所圍繞的面積相同。
8. 如申請專利範圍第4項所述的球體，其中該些編織單元於該發光結構以外的區域彼此至少部分重疊。
9. 如申請專利範圍第5項所述的球體，其中該第二材料層具有多數個第二透孔，該些第二透孔連通該第二材料層的內壁及該第一材料層的內壁。
10. 如申請專利範圍第9項所述的球體，其中各該第二透光單元分別設置於該些第二透孔並接觸該第一材料層。