JP2005137692A - ゴルフボール - Google Patents

Abstract

【課題】飛行性能に優れたゴルフボール２の提供。
【解決手段】ゴルフボール２は、直径が４．６５ｍｍであるディンプルＡと、直径が４．４５ｍｍであるディンプルＢと、直径が４．２５ｍｍであるディンプルＣと、直径が４．０５ｍｍであるディンプルＤと、直径が３．９５ｍｍであるディンプルＥと、直径が２．８０ｍｍであるディンプルＦと、直径が２．６５ｍｍであるディンプルＧとを備えている。全てのディンプル８がその直径Ｄｉの大きい順に並べられたとき、上位１０％のディンプル８の平均直径はＤｘ（ｍｍ）で表され、下位１０％のディンプル８の平均直径は、Ｄｎ（ｍｍ）で表される。Ｄｘ／Ｄｎは、１．３０以上である。全てのディンプル８についての直径の標準偏差ηは、０．５２以下である。全てのディンプル８についての直径の平均値は、４．００ｍｍ以上である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ゴルフボールに関する。詳細には、本発明は、ゴルフボールのディンプルの改良に関する。

ゴルフボールは、その表面に多数のディンプルを備えている。ディンプルの役割は、飛行時のゴルフボール周りの空気の流れを乱すことによって乱流剥離を起こさせることにある。この役割は、「ディンプル効果」と称される。乱流剥離によって空気のゴルフボールからの剥離点が後方にシフトし、抗力が低減される。乱流剥離によってバックスピンに起因するゴルフボールの上側剥離点と下側剥離点とのズレが助長され、ゴルフボールに作用する揚力が高められる。優れたディンプルは、よりよく空気の流れを乱す。

飛行性能向上を目的として、ディンプルに関する種々の提案がなされている。特開平４−３４７１７７号公報には、極めて密にディンプルが配置されたゴルフボールが開示されてる。特開昭６２−１９２１８１号公報には、直径が大きなディンプルと直径が小さなディンプルとが組み合わされたディンプルパターンを備えたゴルフボールが開示されている。特開２００２−１８６６８４公報には、サイズの大きなディンプルを備えたゴルフボールが開示されている。
特開平４−３４７１７７号公報 特開昭６２−１９２１８１号公報 特開２００２−１８６６８４公報

ゴルフボールに対するゴルファーの最大の関心事は、飛距離である。飛距離向上の観点から、ディンプルにはなお改良の余地がある。本発明の目的は、改良されたディンプルを備えており、飛行性能に優れているゴルフボールの提供にある。

本発明に係るゴルフボールは、その表面に互いに直径が異なる３種以上のディンプルを備えている。仮想球の表面積に対するディンプルの合計面積の占有率は、７５％以上である。全ディンプルのうち直径が大きい方から１０％までのディンプルの平均直径がＤｘとされ、全ディンプルのうち直径が小さい方から１０％までのディンプルの平均直径がＤｎとされたとき、Ｄｘ／Ｄｎは１．３０以上である。全てのディンプルについての直径の標準偏差ηは、０．５２以下である。

好ましくは、全てのディンプルについての直径の平均値は、４．００ｍｍ以上である。好ましくは、ゴルフボールは、その表面に互いに直径が異なる５種以上のディンプルを備える。

このゴルフボールでは、Ｄｘ／Ｄｎが１．３０以上であることが、抗力の低減に寄与すると推測される。このゴルフボールでは、標準偏差ηが０．５２以下であることが、揚力の増大に寄与すると推測される。このゴルフボールは、飛行性能に優れる。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフボール２が示された模式的断面図である。このゴルフボール２は、球状のコア４と、カバー６とを備えている。カバー６の表面には、多数のディンプル８が形成されている。ゴルフボール２の表面のうちディンプル８以外の部分は、ランド１０である。このゴルフボール２は、カバー６の外側にペイント層及びマーク層を備えているが、これらの層の図示は省略されている。

このゴルフボール２の直径は、４０ｍｍから４５ｍｍである。米国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）の規格が満たされるとの観点から、直径は４２．６７ｍｍ以上が好ましい。空気抵抗抑制の観点から、直径は４４ｍｍ以下が好ましく、４２．８０ｍｍ以下がより好ましい。このゴルフボール２の質量は、４０ｇ以上５０ｇ以下である。大きな慣性が得られるとの観点から、質量は４４ｇ以上が好ましく、４５．００ｇ以上が特に好ましい。ＵＳＧＡの規格が満たされるとの観点から、質量は４５．９３ｇ以下が好ましい。

コア４は、ゴム組成物が架橋されることによって形成されている。ゴム組成物の基材ゴムとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体及び天然ゴムが例示される。２種以上のゴムが併用されてもよい。反発性能の観点からポリブタジエンが好ましく、特にハイシスポリブタジエンが好ましい。

コア４の架橋には、通常は共架橋剤が用いられる。反発性能の観点から好ましい共架橋剤は、アクリル酸亜鉛、アクリル酸マグネシウム、メタクリル酸亜鉛及びメタクリル酸マグネシウムである。ゴム組成物には、共架橋剤と共に有機過酸化物が配合されるのが好ましい。好適な有機過酸化物としては、ジクミルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン及びジ−ｔ−ブチルパーオキサイドが挙げられる。

コア４のゴム組成物には、充填剤、硫黄化合物、老化防止剤、着色剤、可塑剤、分散剤等の各種添加剤が、必要に応じて適量配合される。ゴム組成物に、架橋ゴム粉末又は合成樹脂粉末が配合されてもよい。

コア４の直径は３０．０ｍｍ以上、特には３８．０ｍｍ以上である。コア４の直径は４２．０ｍｍ以下、特には４１．５ｍｍ以下である。コアが２以上の層から構成されてもよい。

カバー６に好適なポリマーは、アイオノマー樹脂である。特に、α−オレフィンと炭素数が３以上８以下のα，β−不飽和カルボン酸との共重合体におけるカルボン酸の一部が金属イオンで中和されたものが好適である。好ましいα−オレフィンは、エチレン及びプロピレンである。好ましいα，β−不飽和カルボン酸は、アクリル酸及びメタクリル酸である。中和のための金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン及びネオジムイオンが例示される。中和が、２種以上の金属イオンでなされてもよい。ゴルフボール２の反発性能及び耐久性の観点から特に好適な金属イオンは、ナトリウムイオン、亜鉛イオン、リチウムイオン及びマグネシウムイオンである。

アイオノマー樹脂に代えて、又はアイオノマー樹脂と共に、他のポリマーが用いられてもよい。他のポリマーとしては、熱可塑性樹脂スチレンエラストマー、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、熱可塑性ポリアミドエラストマー、熱可塑性ポリエステルエラストマー及び熱可塑性ポリオレフィンエラストマーが例示される。

カバー６には、必要に応じ、二酸化チタンのような着色剤、硫酸バリウムのような充填剤、分散剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、蛍光剤、蛍光増白剤等が適量配合される。比重調整の目的で、カバー６にタングステン、モリブデン等の高比重金属の粉末が配合されてもよい。

カバー６の厚みは０．５ｍｍ以上、特には０．８ｍｍ以上である。カバー６の厚みは２．５ｍｍ以下、特には２．２ｍｍ以下である。カバー６の比重は０．９０以上、特には０．９５以上である。カバー６の比重は１．１０以下、特には１．０５以下である。カバーが２以上の層から構成されてもよい。

図２は図１のゴルフボール２が示された拡大平面図であり、図３は図２のゴルフボール２が示された正面図であり、図４は図２のゴルフボール２が示された底面図である。図２から図４から明らかなように、全てのディンプル８の平面形状は円形である。図２及び図４では、ゴルフボール２の表面が６個の等価なユニットに区画された場合の１個のユニットにおいて、符号ＡからＧによってディンプル８の種類が示されている。このゴルフボール２は、直径が４．６５ｍｍであるディンプルＡと、直径が４．４５ｍｍであるディンプルＢと、直径が４．２５ｍｍであるディンプルＣと、直径が４．０５ｍｍであるディンプルＤと、直径が３．９５ｍｍであるディンプルＥと、直径が２．８０ｍｍであるディンプルＦと、直径が２．６５ｍｍであるディンプルＧとを備えている。互いに直径が異なる複数種のディンプル８が組み合わされることにより、空気の流れがよく乱され、抗力が低減される。抗力低減の観点から、３種以上のディンプル８が設けられる必要がある。好ましくは、５種以上、さらには６種以上、特には７種以上のディンプル８が設けられる。金型製作の容易の観点から、ディンプル８の種類は２０種以下が好ましい。図２から図４に示されたゴルフボール２は、ＡからＧの７種のディンプル８を備えている。

設計上の直径が同一であるディンプル８同士であっても、製造上の誤差により、直径の実測値が多少異なる場合がある。本発明では、互いの直径の実測値の差が０．０５ｍｍ未満であるディンプル８同士は、同一種類と見なされる。

図２から図４に示されたゴルフボール２では、ディンプルＡの個数は４２個であり、ディンプルＢの個数は６６個であり、ディンプルＣの個数は７２個であり、ディンプルＤの個数は１２６個であり、ディンプルＥの個数は１２個であり、ディンプルＦの個数は３個であり、ディンプルＧの個数は１２個である。このゴルフボール２のディンプル８の総数は、３３３個である。

図５は、図１のゴルフボール２の一部が示された拡大断面図である。この図には、ディンプル８の最深箇所Ｐ及びゴルフボール２の中心を通過する面が示されている。図５における上下方向は、ディンプル８の深さ方向である。深さ方向は、ディンプル８の面積重心からゴルフボール２の中心へ向かう方向である。図５において二点鎖線１２で示されているのは、仮想球である。仮想球１２の表面は、ディンプル８が存在しないと仮定されたときのゴルフボール２の表面である。ディンプル８は、仮想球１２から凹陥している。ランド１０は、仮想球１２と一致している。

図５において両矢印Ｄｉで示されているのは、ディンプル８の直径である。この直径Ｄｉは、ディンプル８の両側に共通の接線Ｔが画かれたときの、一方の接点Ｅｄと他方の接点Ｅｄとの距離である。接点Ｅｄは、ディンプル８のエッジでもある。エッジＥｄは、ディンプル８の輪郭を画定する。直径Ｄｉは、２．００ｍｍ以上６．０ｍｍ以下が好ましい。直径Ｄｉが上記範囲未満であると、ディンプル効果が得られにくい。この観点から、直径Ｄｉは２．２０ｍｍ以上がより好ましく、２．４０ｍｍ以上が特に好ましい。直径Ｄｉが上記範囲を超えると、実質的に球であるというゴルフボール２の本来的特徴が損なわれる。この観点から、直径Ｄｉは５．８ｍｍ以下がより好ましく、５．６ｍｍ以下が特に好ましい。

全てのディンプル８についての直径Ｄｉの平均値Ｄａは、４．００ｍｍ以上が好ましい。平均値Ｄａが４．００ｍｍ以上であるディンプルパターンは、よりよく空気の流れを乱す。この観点から、平均値Ｄａは４．１０ｍｍ以上がより好ましく、４．１５ｍｍ以上が特に好ましい。平均値Ｄａが大きすぎると、実質的に球であるというゴルフボール２の本来的特徴が損なわれる。この観点から、平均値Ｄａは５．００ｍｍ以下が好ましく、４．９５ｍｍ以下がより好ましい。図２から図４に示されたゴルフボール２の平均値Ｄａは、下記数式によって算出される。
Da = (4.65 * 42 + 4.45 * 66 + 4.25 * 72 + 4.05 * 126 + 3.95 * 12 + 2.80 * 3 +
2.65 * 12) / 333
このゴルフボール２の平均値Ｄａは、４．１８ｍｍである。

本発明では、全てのディンプル８がその直径Ｄｉの大きい順に並べられたときの上位１０％のディンプル８の平均直径は、Ｄｘ（ｍｍ）で表される。図２から図４に示されたゴルフボール２のディンプル８の総数は３３３個なので、このゴルフボール２では、上位３３個のディンプル８の平均直径がＤｘ（ｍｍ）で表される。前述のように、このゴルフボール２は直径Ｄｉが４．６５ｍｍであるディンプルＡを４２個備えている。ディンプルＡのうちの３３個が、「上位１０％のディンプル」に相当する。このゴルフボール２では、Ｄｘは４．６５ｍｍである。

本発明では、全てのディンプル８がその直径Ｄｉの大きい順に並べられたときの下位１０％のディンプル８の平均直径は、Ｄｎ（ｍｍ）で表される。図２から図４に示されたゴルフボール２のディンプル８の総数は３３３個なので、このゴルフボール２では、下位３３個のディンプル８の平均直径がＤｎ（ｍｍ）で表される。前述のように、このゴルフボール２は直径Ｄｉが２．６５ｍｍであるディンプルＧを６個備えており、直径Ｄｉが２．８０ｍｍであるディンプルＦを３個備えており、直径Ｄｉが３．９５ｍｍであるディンプルＥを１２個備えており、直径Ｄｉが４．０５ｍｍであるディンプルＤを１２６個備えている。ディンプルＧ、ディンプルＦ及びディンプルＥは、「下位１０％のディンプル」に相当する。ディンプルＤのうちの６個もまた、「下位１０％のディンプル」に相当する。このゴルフボール２のＤｎは、下記数式によって算出される。
Dn = (2.65 * 12 + 2.80 * 3 + 3.95 * 12 + 4.05 * 6) / 33
このゴルフボール２では、Ｄｎは３．３９ｍｍである。

本発明では、Ｄｘ／Ｄｎは１．３０以上である。換言すれば、このディンプルパターンでは、上位のディンプル８と下位のディンプル８との直径差が大きい。このディンプルパターンは、変化に富んでいる。このディンプルパターンは、抗力を低減させると推測される。この観点から、Ｄｘ／Ｄｎは１．３３以上がより好ましく、１．３６以上が特に好ましい。Ｄｘが大きすぎると、実質的に球であるというゴルフボール２の本来的特徴が損なわれる。一方、Ｄｎが小さすぎると、下位１０％のディンプル８によるディンプル効果が不足する。Ｄｘは３．５ｍｍ以上６．０ｍｍ以下が好ましく、Ｄｎは２．０ｍｍ以上４．０ｍｍ以下が好ましい。Ｄｘ／Ｄｎは３．００以下が好ましく、２．６４以下がより好ましい。図２から図４に示されたゴルフボール２のＤｘ／Ｄｎは、１．３７である。

全てのディンプル８についての直径Ｄｉの標準偏差ηは、０．５２以下である。換言すれば、このゴルフボール２では、ディンプル８の直径の度数分布のバラツキが少ない。Ｄｘ／Ｄｎが１．３０以上であるにもかかわらず標準偏差ηが小さなディンプルパターンは、大きな揚力を発生させると推測される。この観点から、標準偏差ηは０．４５以下がより好ましく、０．４０以下が特に好ましい。標準偏差ηが小さすぎると抗力低減が不十分となるので、標準偏差ηは０．１５以上が好ましく、０．２０以上が特に好ましい。図２から図４に示されたゴルフボール２の直径Ｄｉの平均値Ｄａは前述のように４．１８なので、このゴルフボール２の標準偏差ηは下記数式によって算出される。
η = (((4.65 - 4.18)^２ * 42 + (4.45 - 4.18)^２ * 66 + (4.25 - 4.18)^２ * 72 +
(4.05 - 4.18)^２ * 126 + (3.95-4.18)^２ * 12 + (2.80-4.18)^２ * 3 +
(2.65-4.18)^２ * 12) / 333)^１／２
このゴルフボール２の標準偏差ηは、０．３９である。

ディンプル８の面積ｓは、無限遠からゴルフボール２の中心を見た場合の、エッジラインに囲まれた領域の面積（すなわち平面形状の面積）である。面積ｓは、下記数式によって算出される。
s = (Di / 2)^２ * π
図２から図４に示されたゴルフボール２では、ディンプルＡの面積は１６．９８ｍｍ^２であり、ディンプルＢの面積は１５．５５ｍｍ^２であり、ディンプルＣの面積は１４．１９ｍｍ^２であり、ディンプルＤの面積は１２．８８ｍｍ^２であり、ディンプルＥの面積は１２．２５ｍｍ^２であり、ディンプルＦの面積は６．１６ｍｍ^２であり、ディンプルＧの面積は５．５２ｍｍ^２である。

本発明では、全てのディンプル８の面積ｓの合計が仮想球１２の表面積に占める比率は、占有率と称される。十分なディンプル効果が得られるとの観点から、占有率は７５％以上が好ましく、７７％以上がより好ましく、７９％以上が特に好ましい。通常占有率は、９０％以下である。図２から図４に示されたゴルフボール２では、ディンプル８の合計面積は４６１６．１ｍｍ^２である。このゴルフボール２の仮想球１２の表面積は５７２８．０ｍｍ^２なので、占有率は８０．６％である。

図５において、接線Ｔと最深箇所Ｐとの距離は、ディンプル８の深さである。深さは、０．０５ｍｍ以上０．６０ｍｍ以下が好ましい。深さが上記範囲未満であると、ホップする弾道となることがある。この観点から、深さは０．０８ｍｍ以上がより好ましく、０．１０ｍｍ以上が特に好ましい。深さが上記範囲を超えると、ドロップする弾道となることがある。この観点から、深さは０．４５ｍｍ以下がより好ましく、０．４０ｍｍ以下が特に好ましい。

本発明において「ディンプルの容積」とは、ディンプル８の輪郭を含む平面と仮想球１２とに囲まれた部分の容積を意味する。ディンプル８の総容積は、２５０ｍｍ^３以上４００ｍｍ^３以下が好ましい。総容積が上記範囲未満であると、ホップする弾道となることがある。この観点から、総容積は２６０ｍｍ^３以上がより好ましく、２７０ｍｍ^３以上が特に好ましい。総容積が上記範囲を超えると、ドロップする弾道となるおそれがある。この観点から、総容積は３９０ｍｍ^３以下がより好ましく、３８０ｍｍ^３以下が特に好ましい。

ディンプル８の総数は、２００個以上５００個以下が好ましい。総数が上記範囲未満であると、ディンプル効果が得られにくい。この観点から、総数は２４０個以上がより好ましく、２６０個以上が特に好ましい。総数が上記範囲を超えると、個々のディンプル８のサイズが小さいことに起因してディンプル効果が得られにくい。この観点から、総数は４８０個以下がより好ましく、４６０個以下が特に好ましい。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
ポリブタジエン（ジェイエスアール社の商品名「ＢＲ−１１」）１００質量部、アクリル酸亜鉛２４．５質量部、酸化亜鉛１０質量部、硫酸バリウム１５質量部及びジクミルパーオキサイド０．８質量部を混練し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物を共に半球状キャビティを備えた上型及び下型からなる金型に投入し、１６０℃で２０分間加熱して、直径が３８．１ｍｍのコアを得た。一方、アイオノマー樹脂（三井・デュポンポリケミカル社の商品名「ハイミラン１６０５」）５０質量部、他のアイオノマー樹脂（三井・デュポンポリケミカル社の商品名「ハイミラン１７０６」）５０質量部及び二酸化チタン３質量部を混練し、樹脂組成物を得た。上記コアを、内周面に多数の突起を備えた金型に投入し、コアの周囲に上記樹脂組成物を射出成形法により注入して、厚みが２．３ｍｍであるカバーを成形した。カバーには、突起の形状が反転した形状のディンプルが多数形成された。このカバーに塗装を施して、直径が４２．７ｍｍであり質量が約４５．４ｇである実施例１のゴルフボールを得た。このゴルフボールのコンプレッションは、約８５である。このゴルフボールのディンプル仕様が、下記表１に示されている。

［実施例２から４及び比較例１から４］
金型を変更してディンプルの仕様を下記の表１及び表２に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２から４及び比較例１から４のゴルフボールを得た。

［飛距離テスト］
ツルテンパー社のスイングマシンに、メタルヘッドを備えたドライバー（住友ゴム工業株式会社の商品名「ＸＸＩＯ」、シャフト硬度：Ｘ、ロフト角：９°）を装着した。ヘッド速度が４９ｍ／ｓｅｃであり、打ち出し角度がほぼ１１°であり、初期スピン速度がほぼ３０００ｒｐｍである条件でゴルフボールを打撃して、発射地点から静止地点までの距離を測定した。試験中の風のコンディションは、無風であった。２０回の測定の平均値が、下記の表３に示されている。

表３に示されるように、実施例のゴルフボールは飛行性能に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るディンプルパターンは、ツーピースゴルフボールのみならず、ワンピースゴルフボール、マルチピースゴルフボール及び糸巻きゴルフボールにも敵している。

図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフボールが示された模式的断面図である。 図２は、図１のゴルフボールが示された拡大平面図である。 図３は、図２のゴルフボールが示された正面図である。 図４は、図２のゴルフボールが示された底面図である。 図５は、図１のゴルフボールの一部が示された拡大断面図である。 図６は、本発明の実施例２に係るゴルフボールが示された平面図である。 図７は、図６のゴルフボールが示された正面図である。 図８は、本発明の実施例３に係るゴルフボールが示された平面図である。 図９は、図８のゴルフボールが示された正面図である。 図１０は、図８のゴルフボールが示された底面図である。 図１１は、本発明の実施例４に係るゴルフボールが示された平面図である。 図１２は、図１１のゴルフボールが示された正面図である。 図１３は、比較例１に係るゴルフボールが示された平面図である。 図１４は、図１３のゴルフボールが示された正面図である。 図１５は、比較例２に係るゴルフボールが示された平面図である。 図１６は、図１５のゴルフボールが示された正面図である。 図１７は、図１５のゴルフボールが示された底面図である。 図１８は、比較例３に係るゴルフボールが示された平面図である。 図１９は、図１８のゴルフボールが示された正面図である。 図２０は、比較例４に係るゴルフボールが示された平面図である。 図２１は、図２０のゴルフボールが示された正面図である。

符号の説明

２・・・ゴルフボール
４・・・コア
６・・・カバー
８・・・ディンプル
１０・・・ランド
１２・・・仮想球
Ａ・・・ディンプルＡ
Ｂ・・・ディンプルＢ
Ｃ・・・ディンプルＣ
Ｄ・・・ディンプルＤ
Ｅ・・・ディンプルＥ
Ｆ・・・ディンプルＦ
Ｇ・・・ディンプルＧ
Ｅｄ・・・エッジ

Claims (3)

1. その表面に互いに直径が異なる３種以上のディンプルを備えており、
   仮想球の表面積に対するディンプルの合計面積の占有率が７５％以上であり、
   全ディンプルのうち直径が大きい方から１０％までのディンプルの平均直径がＤｘとされ、全ディンプルのうち直径が小さい方から１０％までのディンプルの平均直径がＤｎとされたとき、Ｄｘ／Ｄｎが１．３０以上であり、
   全てのディンプルについての直径の標準偏差ηが０．５２以下であるゴルフボール。
2. 全てのディンプルについての直径の平均値が４．００ｍｍ以上である請求項１に記載のゴルフボール。
3. その表面に互いに直径が異なる５種以上のディンプルを備えている請求項１又は２に記載のゴルフボール。

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