JP2010214111A - 高打ち上げおよび低スピンのゴルフボールおよびゴルフクラブ - Google Patents

Abstract

【課題】ゴルフクラブでゴルフボールを叩いたときに移動距離を最大化させるゴルフクラブおよびゴルフボールの組を提供する。具体的には、高打ち上げ角度で低スピンレートとして距離を最大化させることが可能なゴルフクラブおよびゴルフボールの組を提供する。
【解決手段】ゴルフクラブは、一般的には、重心が低く、ロフト角が大きく、またはゴルフクラブおよびゴルフボールの間の摩擦係数を最適化させるようにクラブフェース上にコーティングを設けて良い。この発明では、ゴルフボールは一般的に飛行初期近傍の揚力係数（ＣＬ）の飛行終期近傍の揚力係数との比が飛行距離を最大化させる範囲とし、かつ、抗力（ＣＤ）と揚力対抗力との比（ＣＬ／ＣＤ）についても同様な範囲とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ゴルフクラブによる衝撃の後の移動距離を最大化させる高打ち上げおよび低スピンの特性を生成するゴルフクラブおよびゴルフボールの組に関する。より具体的には、この発明は、低重心により高打ち上げ角度および低スピンレートを生成することができるゴルフクラブに関する。さらに、この発明は、飛行開始近くで測定された揚力（リフト）係数（Ｃ_Ｌ）、抗力（ドラッグ）係数（Ｃ_Ｄ）、および揚力対抗力比（Ｃ_Ｌ／Ｃ_Ｄ）の飛行時に後に測定されたそれらとの所定の比とともに非常に小さなスピンレートを伴うゴルフボールにも関する。

ゴルフクラブの設計が複雑なことは知られている。またゴルフボールの設計が複雑なことも知られている。ゴルフクラブおよびゴルフボールの設計仕様は直接的にゴルフスイングにより生成される打ち上げ条件に影響を与える。個別に設計されるが、ゴルフクラブおよびゴルフボールの設計は双方とも個々に高打ち上げおより低スピンのような改良された性能特性に貢献できる。ただし、これらの設計は、個々に、打ち上げ角度を最大化し、またスピンレートを最小化するには有効であるけれども、ゴルフクラブおよびゴルフボールを正しくマッチングさせることにより得られるであろう付加的な性能について考慮することに失敗している。ゴルフクラブヘッドの性能特性を、ゴルフボールの性能特性と並行して変化させて両要素の性能特性を相乗的に改善させることができる。

ゴルフクラブヘッドの改良に関しては、この業界では、ゴルフヘッドによる衝撃の後のゴルフボールの飛行特性を抑制または改善するゴルフクラブヘッドを作成することに主に力点が置かれていた。ゴルフクラブの設計における主たる考慮は、ロフト、ライ、フェース角、水平フェースバルジ、垂直フェースロール、重心、回転慣性モーメント、材料選定、および全体の重量である。上述の設計態様に加えて、重心をしばしば調整してゴルフクラブヘッド中の種々の位置に移動させゴルフボールの打ち上げ角度を増大させ、スピンを抑制する。一例が、「ゴルフクラブヘッド用の移動ウエイト」に関する米国特許第７，４０７，４４７号（Ｂｅａｃｈ等。特許文献１）に説明されている。この例においては、可動ウエイト、例えばウエイトアッセンブリおよびウエイトスクリューがゴルフクラブ用に開示されている。さらに具体的にはクラブヘッドのＣＧがセンターバック位置にあり、この結果、理想的な距離に対して、高打ち上げ角度および比較的小さな初期スピンレートがもたらされる。

他の例は「ゴルフクラブヘッド」に関する米国特許出願第２００７−０１５５５３２号（Ａｄａｍｓ。特許文献２）に開示されている。この例では、ゴルフクラブヘッドは、打撃フェース、ソールプレート、トウ、ヒールおよびホーゼルを具備するクラブヘッド本体を含み、少なくとも本体シェルの一部が、ほぼ２．５ｇ／ｃｍ^３未満の密度で、少なくともほぼ４６５ＭＰａ／（ｇ／ｃｍ^３）の引っ張り強度の柔軟性のある材料から構成されている。より具体的には、ある者は、ウエイト部材をソールプレート上に位置させるが、十分に後方に位置させ、打ち上げ角度を増大させながら、バックスピンを比較的小さなものに維持させ（高打ち上げ／低スピン）、あるいは、十分に前方に位置させ、打ち上げ角度を抑制し、スピンをより小さくし、かつ中心から外れた打撃に起因するギアー硬化スピンの量をより小さくさせる。

ゴルフボールの設計に関して、ゴルフ業界は、改善された飛行特性を伴う硬いボール、またはフィーリングおよび制御性が改善されたソフトなボールを生成するためのゴルフボールの設計の２つの二項対立に奮闘してきた。硬いゴルフボールは良好な飛行特性を伴い、また良好なリバウンド特性を伴い、これによりスピンが小さくなるけれども、フィーリングや制御性を犠牲にしがちであった。他方、ソフトなゴルフボールは優れたフィーリングおよび制御性を実現できるけれども、リバウンド特性は理想的なものに及ばず、一般に大きなスピンを生成するため距離を最大化させることができない。

硬いゴルフボールの設計は、「ゴルフボール」に関する米国特許第６，７４３，１２４号（Ｔｓｕｎｏｄａ等。特許文献３）に見いだすことができる。この例において、ゴルフボールは、低スピンレート、高打ち上げ角度、および増大した飛行距離を伴い、ボールの変形する方向のゴルフボールの主固有振動数の、捩じれ方向に沿った振動モードのゴルフボールの主固有振動数に対する比（ｆ_ｃ／ｆ_ｎ）が２．２２から２．４５の範囲であることを特徴としている。より具体的には、複素弾性率が内側コアで最も小さく、中間層でより大きく、最外層で最も大きくなる複数の層からソリッドコアを製造して２．２２〜２．４５の範囲の値（ｆ_ｃ／ｆ_ｎ）を確実に実現できる。

代替的には、他の例は、距離が改善された硬いゴルフボールとフィーリングおよび制御性が改善されたソフトなゴルフボールとの間のバランスをねらうことを試みる。例えば、「スリーピースソリッドゴルフボール」に関する米国特許第７，２３２，３８３号（Ｋａｔｏ等。特許文献４）は、ボール打撃時の低ボール回転レートおよび高打ち上げ角度を実現することにより長飛行距離を得るとともに良好な打撃フィーリングを維持するスリーピースソリッドゴルフボールを開示する。より具体的には、センタおよびこのセンタの上に形成された中間層からなるコアと、このコアを被覆するカバーとを有し、その表面に多くのディンプルを具備するスリーピースソリッドゴルフボールが開示される。

米国特許第７，３５４，３５７号（Ｓｕｌｌｉｖａｎ等。特許文献５）により説明される他の例においては、高速度、高打ち上げ、および低スピンを含む改善された競技特性をじつ現刷る改善された多層構造を具備する「多層コアゴルフボール」が開示される。より具体的には、低スイング速度の競技者のために距離およびフィーリングのような領域で性能を改善させたゴルフボールが開示され、これは、比較的大きなソリッド内側コアを具備し、さらに、この内側コアを包囲する少なくとも１つのソリッド外側コア層、並びに、この外側コア層を包囲するカバーを伴う。

高打ち上げおよび低スピンに関してボール飛行特性を改良する種々の試みにもかかわらず、現行技術レベルは２つの重要な要素を別々に取り組むことに終始していた。より具体的には、現行技術レベルは、ゴルフクラブヘッド中のウエイトをシフトさせ、またゴルフクラブ中の重心をシフトさせることを採用する際に、ゴルフボールの設計と適合化させることについては何ら配慮していない。同様に、現行技術レベルは、異なる硬度の多数の材料、種々のコア構造、または異なる複素弾性率態様を採用するゴルフボールに焦点を置いて問題に取り組んできたけれども、その際ゴルフクラブと適合化させることについては何ら省みられることがなかった。

したがって、ゴルフクラブおよびゴルフボールの組であって、関連しあって、それぞれ組あわされた道具の性能特性を最適化して増強するように作用するものが、この分野において望まれることがわかる。より具体的には、その設計特性をゴルフボールの設計特性とあわせて最適化して高打ち上げおよび低スピンを最大化するゴルフクラブ、および、その設計特性をゴルフクラブの設計特性とあわせて最適化して高打ち上げおよび低スピンを最大化するゴルフボールに対する要請があり、この際、空気力学に適合化させて全体の飛行特性を最適化させることも望まれる。

米国特許第７，４０７，４４７号 米国特許出願第２００７−０１５５５３２号 米国特許第６，７４３，１２４号 米国特許第７，２３２，３８３号 米国特許第７，３５４，３５７号

この発明の１側面において、ゴルフクラブおよびボールの組は、ゴルフクラブおよびゴルフボールを有し、上記ゴルフボールは、上記クラブで叩いたときに、打ち上げ角度（α）および初期スピンレート（ω_ｉ）が、８６α＋ω_ｉ≦４３１０の関係を満たす。

この発明の他の側面において、ゴルフクラブおよびボールの組は、揚力（リフト）係数の初期対終期比が約０．６４に対し約３．２０であり、抗力（ドラッグ）係数の初期対終期比が約０．７６に対し約０．９９であり、揚力対抗力比の初期対終期比が約０．６５に対し約３．４０であるゴルフボールと、重心が上記ゴルフクラブの地面レベルの上方の約１０ｍｍ〜約３０ｍｍに位置するゴルフクラブとを有する。「初期対終期」比は、この発明において使用されるように、一般に、飛行の初期（上昇時）部分に測定された係数を飛行の終期（下降時）部分に測定された係数で割ったものを指す。

この発明のさらに他の側面において、ゴルフボールの移動距離を最大化させる方法において、ゴルフクラブヘッドの重心を上記ゴルフクラブの地面レベルの上方の約１０ｍｍ〜約３０ｍｍに調整し、上記ゴルフボールの揚力係数の初期対終期比を約０．６４に対して約３．２０に調整し、上記ゴルフボールの抗力係数の初期対終期比を約０．７６に対して約０．９９に調整し、上記ゴルフボールの揚力対抗力比の初期対終期比を約０．６５に対して約３．４０に調整し、上記ゴルフボールは、上記クラブで叩いたときに、打ち上げ角度（α）および初期スピンレート（ω_ｉ）が、８６α＋ω_ｉ≦３７１０の関係を満たす。

この発明のこれらの、または他の特徴、側面、および利点は以下の図面、説明および特許請求の範囲を参照して理解されるであろう。

この発明の、先の、または他の特徴および利点は、添付図面において図説される、この発明の以下の説明から明らかであろう。添付図面はここに組み入れて明細書の一部を構成し、この発明の原理を説明するのに役立ち、同業者がこの発明を実施することを可能にする。

この発明の１実施例に従うゴルフクラブヘッドおよびゴルフボールの組を示す斜視図である。 この発明の実施例に従うゴルフクラブの斜視図である。 初期バックスピンへの重心（ＣＧ）の効果の説明図である。 打ち上げ角度への重心（ＣＧ）の効果の説明図である。 飛行中のゴルフボールに働く力を示す図である。 この発明の１実施例に従うゴルフボールの断面図である。 この発明の代替的な実施例に従うゴルフボールの断面図である。

以下の詳細な説明は、この発明を実施する最小の現行企画モデルのものである。この説明は限定的な意味で受け取られるべきではなく、この発明の全体的な原理を説明する目的でのみなされている。この発明の範囲は添付の特許請求の範囲により最も良く規定されているからである。

種々の発明の特徴が以下に説明され、その各々は他の特徴と独立に採用されてもよいし、他の特徴と組みあわされて使用されても良い。ただし、発明の任意の１つの特徴は上述した問題のいずれも、またはすべてを扱わないかもしれないし、上述した問題の１つのみを取り扱うかもしれない。さらに、上述した問題の１つまたは複数は、以下説明される特徴のいずれでも取り扱われないかもしれない。

この発明は全体的にはゴルフクラブとの衝突時に高打ち上げおよび低スピンのボールを実現するゴルフクラブおよびゴルフボールの組に関する。より具体的には、この発明は、ゴルフボールが、上記クラブで叩いたときに、以下の関係を満たす打ち上げ角度（α）および初期スピンレート（ω_ｉ）を実現するゴルフクラブおよびゴルフボールの組に関する。
８６α＋ω_ｉ≦４３１０ （式１）
ただし、αは度で示され、ω_ｉはｒｐｍで示される。
さらに具体的には、この発明は、揚力係数の初期対終期比が約０．６４に対し約３．２０であり、抗力係数の初期対終期比が約０．７６に対し約０．９９であり、揚力対抗力比の初期対終期比が約０．６５に対し約３．４０であるゴルフボールと組みあわされた、重心が低く、および／またはロフトが高いゴルフクラブに関する。この発明は、個々の要素、例えば、ゴルフクラブまたはゴルフボールに個別に焦点をあて高打ち上げおよび低スピンのゴルフボールを実現する従来のアプローチとは異なる。ゴルフクラブおよびゴルフボールの双方の性能特性を同時に調整し組みあわせることにより実現可能な付加的な性能向上可能性を考慮することなく個々の要素に焦点をあてた場合、２つの要素を相互に並行して設計するときに実現される性能特性を最大化することができない。

図１は、この発明の実施例に従う、ゴルフクラブ１００およびゴルフボール１０２の組を示す。さらに具体的には、図１は、ゴルフボール１０２がゴルフクラブ１００で叩かれてときのゴルフボール１０２の初期スピンレートω_ｉ、および平坦な地面１０８に対するゴルフボール１０２の打ち上げ角度αを示す。

ここで、現行の事例の実施例において、ゴルフクラブ１００およびゴルフボール１０２の組は、一体となって、ゴルフボール１０２がゴルフクラブ１００により叩かれるときに、式１を満たす打ち上げ角度および初期スピンレートを実現する。より好ましくは、打ち上げ角度およびスピンレートは式２を満たす。
８６α＋ω_ｉ≦４０１０ （式２）
さらに好ましくは、打ち上げ角度およびスピンレートは式３を満たす。
８６α＋ω_ｉ≦３７１０ （式３）
最も好ましくは、打ち上げ角度およびスピンレートは式４を満たす。
８６α＋ω_ｉ≦３３１０ （式４）
式１〜４はゴルフボール１０２の飛行特性の初期条件と特徴付け、ゴルフボール１０２の移動距離を完全に左右する。所定の打ち上げ角度に対して初期スピンレートが大きすぎるときには、起動は最適でなく、距離が失われる。

この発明によれば、通常でない高打ち上げ角度を式１、２、３または４を満たす初期スピンレートに組みあわせることにより最大限の距離改善が達成される。打ち上げ角度は好ましくは約１５度以上であり、より好ましくは約１８度以上であり、最も好ましくは約２０度以上である。

ここで、現行の事例の実施例において、ゴルフボール１０２の最大移動距離を達成するには、ゴルフクラブ１００は、一般的に、この発明に従う「事例的にスイング」に倣って形付けられてよい。この発明で説明されるように、「事例的なスイング」は、約１１０マイル／時（ｍｐｈ）の速度を伴い、アタック角度は約２度であり、実効ロフトは約１３度であり、ただし、静的ロフト角は約９．５度に維持して、ゴルフクラブをフェースの重心で叩いて、この発明の事例の実施例に従って式１、２、３、または４を満たすω_ｉおよびαの値を実現する。

図２は、この発明の事例の実施例に従うゴルフボールを打ち出したときに式１、２、３または４を満たすように設計されたゴルフクラブ２００を示す。重心２１２およびロフト角２１６のような２つの非常に重要な変数が、一般的に、ゴルフボール１０２との関係でゴルフクラブ２００の性能特性に影響を与える。事例の実施例において説明されるように、ゴルフクラブ２００は、ゴルフクラブ２００の基端にヘッド２０２を含み、さらに、ヘッド２０２に結合されたホーゼル２０４、ホーゼル２０４に結合されたシャフト２０６、およびシャフト２０６に結合されたグリップ２０８を含む。図２はヘッド２０２が配置される地面レベル２１０が示され、ゴルフクラブヘッド２０２の重心２１２が地面レベル２１０から距離２１４だけ離れて配置される。

この事例の実施例において、ヘッド２０２は一般的にドライバタイプのヘッドに適用でき、好ましい体積範囲は約３００立方センチメートルから約６００立方センチメートルであり、より好ましくは、体積範囲は約３５０立方センチメートルから約５５０立方センチメートルであり、さらにより好ましくは、体積範囲は約３７５立方センチメートルから約４７５立方センチメートルであり、最も好ましくは、約４２０立方センチメートルから約４６０立方センチメートルであり、この発明の範囲から逸脱することのないすべてである。ヘッド２０２は一般的にはドライバに適用可能であり、一般的には約８．５度から約１５．０度の範囲のロフト角２１６を伴って良い。

この例示の実施例のホーゼル２０４はヘッド２０２をシャフト２０６に連結するために使用されて良く、アルミニウムのような低密度材料から製造されヘッド２０２のクラウン部のピークに位置する平面の上に実質的に位置づけられる。ホーゼル２０４は、この発明の範囲および程度を逸脱することなく、種々のヘッド２０２と種々のシャフト２０６との間の交換を大規模なツールを使用する必要無しに実現することも可能にする。

この例示の実施例のシャフト２０６はヘッド２０２およびホーゼル２０４をグリップ２０８に結合させてゴルフクラブ２００を完成させるのに用いて良いけれども、シャフト２０６に加えて種々の他の部品、例えば、フェレール、グリップテープ、のり、または典型的にゴルフクラブ２００で使用される他の部品を、この発明の範囲を逸脱することなく使用して良い。

ゴルフクラブ２００、より具体的にはヘッド２０２は、この例示の実施例において示されるように、一般的に、アドレス位置において地面レベル２１０に置かれて基準点を構成し、この基準点から重心２１２の距離２１４が測定される。距離２１４は、この例示の実施例において示されるように、図２において向き２０１の軸によって示されるようなｙ方向の高さを指す。ただし、他の識別子、例えばｘ方向、またｚ方向を、この発明の範囲および程度を逸脱することなく、地面レベル２２０から離れた距離を特定するために使用して良い。この例示の実施例において、距離２１４は、この発明の範囲および程度を逸脱することなく、一般に約５ｍｍから約３５ｍｍの範囲であり、より好ましくは、約１０ｍｍから約３０ｍｍの範囲であり、最も好ましくは、約１５ｍｍから約２５ｍｍの範囲であってよい。

図３は、この発明の例示の実施例に従う、初期スピンレートω_ｉの変化に関連する重心の位置の効果の説明図である。図３は、ゴルフボールの初期スピンレートωｉが重心２１２が地面レベル２１０に近づけば近づくほど著しく減少することを示す。

図４は、この発明の例示の実施例に従う、打ち上げ角度αの変化に関連する重心の位置の効果の説明図である。図４は、ゴルフボールの打ち上げ角度αが重心２１２が地面レベル２１０に近づけば近づくほど増大することを示す。

先の図３および図４から理解されるように、距離２１４を減少させると、重心２１２の位置が地面レベル２１０に近づき、これによって、この発明の零時の実施例に従うと、初期スピンレートω_ｉが減少し、打ち上げ角度αが増大する。打ち上げ角度αの増大を初期スピンレートωｉの減少に組みあわせることにより、この発明の例示の実施例に従って式１、２、３または４を満たすゴルフボール打ち上げ条件を実現できる。

重心２１２の位置、より具体的にはその高さ距離２１４を要請することは一般的にはこの発明の例示の実施例に従う式１、２、３または４を満たさせる好ましい方法であるけれども、ω_ｉおよびαに影響を与えるように他の変数を調整して良い。例えば、この発明の範囲を逸脱することなく、ロフト角２１６を調整して顕著にαを増大させても良い。より具体的には、ドライバタイプのゴルフヘッドに対してはロフト角２１６を約８．５度から約１５．０度の範囲で調整してこの発明の例示の実施例に従って式１、２、３または４を満たすようにしてよい。

この発明のさらに代替的な実施例においては、シャフト２０６の調整により、ロフト角２１６をさらに増大させてより高い打ち上げ角度を実現して良い。この代替的な実施例では、シャフト２０６が衝撃時点で素早く撓るような態様で調整を行うことにより、ロフト角２１６を変更すること無しに効率的に打ち上げ角度をより大きくすることができる。より具体的には、この発明の実施例に従って、シャフト２０６がその先端部分で柔らかな先端を具備して、ロフト角２１６を調整すること無しに有効的に打ち上げ角度αを増大させる低キックポイントで撓るようになす。要するに、シャフト２０６によりゴルフクラブ２００がゴルフボールと接しつつ振り切られ、これにより、ロフト角２１６を増大させることなしに打ち上げ角度を有効に増大させる。代替的には、この発明の範囲および程度を逸脱することなく、ロフト角２１６を増大させること無しに、打ち上げ角度αを大きくできる、スイングヒンジ、上側のキックポイント、剛性態様の相違、または他の機構を含んでも良い。

図５は、この発明の例示の実施例に従うゴルフボール５００にその飛行中に働く力を示す。ゴルフボール５００に作用する総合空気力Ｆ_Ａは、典型的には揚力（Ｆ_Ｌ）および抗力（Ｆ_Ｄ）の直交成分に分解される。揚力は、飛行路に直交して働く空気力成分として定義され、これは、ボールのバックスピンにより引き起こされる空気流の歪みによって生成される圧力差が原因である。ドラッグはボールの飛行方向と平行して作用する空気力として定義される。ボールが空気中を移動するときに、ボールの前面の圧力がボールの背面の圧力より大きく、この差分が主に抗力の原因となる。

より具体的には、図５は式１に列挙される種々の力を示す。
Ｆ＝Ｆ_Ｌ＋Ｆ_Ｄ＋Ｆ_Ｇ （式５）
ここで
Ｆ＝ボールに働く総合的な力のベクトル
Ｆ_Ｌ＝揚力ベクトル５０８
Ｆ_Ｄ＝抗力ベクトル５１２
Ｆ_Ｇ＝重力ベクトル５１４

揚力ベクトル（ＦＬ）５０８は、スピンベクトルおよび速度ベクトルのクロス積により規定される方向に作用する。抗力ベクトル（ＦＤ）５１２は速度ベクトルと直接に半体の方向に作用する。式５の揚力および抗力の大きさはそれぞれ式６および７によって計算される。
Ｆ_Ｌ＝０．５Ｃ_ＬρＡＶ^２ （式６）
Ｆ_Ｄ＝０．５Ｃ_ＤρＡＶ^２ （式６）
ここで、
ρ＝空気の密度（ｓｌｕｇｓ／ｆｔ^３）
Ａ＝ボールの射影面積（ｆｔ^２）（（π／４）Ｄ^２）
Ｄ＝ボールの直径（ｆｔ）
Ｖ＝ボール速度（ｆｔ／ｓ）
Ｃ_Ｌ＝無次元揚力係数
Ｃ_Ｄ＝無次元抗力係数

揚力および抗力係数は、典型的には、飛行中のボールに加えられる力を定量化するのに用いられ、空気密度、空気粘度、ボール速度およびスピンレートに左右される。これらパラメータのすべての影響は２つの無次元パラメータすなわちスピンレート（ＳＲ）およびレイノルズ数（Ｎ_ｒｅ）により把握される。スピンレートは、ボールの回転表面速度をボール速度で割ったものである。レイノルズ数は、空気中を移動するボール表面に作用する粘力に対する慣性力の比を定量化する。ＳＲおよびＮ_ｒｅは下記の式８および式９により計算される。
ＳＲ＝ω（Ｄ／２）／Ｄ （式８）
Ｎ_ｒｅ＝ＤＶρ／μ （式９）
ここで、
ω＝ボール回転レート（ラジアン／ｓ）（２π（ｒｐｍ／６０））
ＲＰＳ＝ボール回転レート（回転／ｍｉｎ）
Ｖ＝ボール速度（ｆｔ／ｓ）
Ｄ＝ボール直径（ｆｔ）
ρ＝空気密度（ｓｌｕｇｓ／ｆｔ^３）
μ＝空気の絶対粘度（ｌｂ／ｆｔ^２）

所定の範囲のスピンレートおよびレイノルズ数の範囲に対して揚力および抗力係数を決定するのに適した多くの方法があり、これらには、軌道スクリーン（ｂａｌｌｉｓｔｉｃ ｓｃｒｅｅｎ）技術とともに室内テスト領域を用いることが含まれる。米国特許第５，６８２，２３０号は一連の軌道スクリーンを用いて揚力および抗力係数を求めることを開示しており、その内容は参照してここに組み入れる。米国特許第６，１８６，００２号および同第６，２８５，４４５号は室内テスト領域を用いて所定の範囲の速度およびスピンレートの範囲に対して揚力係数および抗力係数を決定する方法を開示している。ここでは、各ショットに関してＣ_ＬおよびＣ_Ｄの値がスピンレートおよびレイノルズ数に関連付けられている。その詳細については参照してここに組み入れる。ゴルフボールの空体力学試験に習熟した者は、室内テスト領域を使用してまたは代替的に風洞を用いて容易に揚力係数や抗力係数を決定することができる。

先の変数をより良く分類するために、飛行の最初の近傍の係数の、飛行の最後の近傍の係数に対する比に基づいてゴルフボール５００の空気力学を特徴付けることがしばしばより有効であり、ここでは、「最初対最後係数比」とレベル付けする。この最初対最後係数比は揚力の係数（Ｃ_Ｌ）、抗力の係数（Ｃ_Ｄ）、および揚力対抗力比（Ｃ_Ｌ／Ｃ_Ｄ）に適用でき、揚力の最初対最後係数比（Ｃ_{Ｌ−Ｂｅｇ}／Ｃ_{Ｌ−Ｅｎｄ}）、抗力の最初対最後係数比（Ｃ_{Ｄ−Ｂｅｇ}／Ｃ_{Ｄ−Ｅｎｄ}）、および揚力対抗力比の最初対最後係数比（（Ｃ_{Ｌ−Ｂｅｇ}／Ｃ_{Ｄ−Ｂｅｇ}）／（Ｃ_{Ｌ−Ｅｎｄ}／Ｃ_{Ｄ−Ｅｎｄ}））が生じる。

この発明の目定に対しては、約２２０，０００のレイノルズ数（Ｎ_ｒｅ）とともに約０．０５４のスピンレート（ＳＲ）が、ゴルフボールの最初（上昇時）の部分の間の例示的な空気力学条件を表す。この条件は一般的には約１８００ｒｐｍのスピンレートにおける約１６８ｍｐｈのゴルフボール５００の速度に言い換えることができる。

さらに、約８０，０００のレイノルズ数（Ｎ_ｒｅ）とともに約０．１２０のスピンレート（ＳＲ）が、ゴルフボールの最後（下降時）の部分の間の例示的な空気力学条件を表す。この条件は一般的には約１４６０ｒｐｍのスピンレートにおける約６１ｍｐｈのゴルフボール５００の速度に言い換えることができる。

この例示の実施例では、揚力の最初対最後係数比（Ｃ_{Ｌ−Ｂｅｇ}／Ｃ_{Ｌ−Ｅｎｄ}）は、ほぼ、０．６４から３．２０の範囲、より好ましくは、０．７２から２．０３の範囲、最も好ましくは、０．８０から０．８６の範囲であってよい。さらに、抗力の最初対最後係数比（Ｃ_{Ｄ−Ｂｅｇ}／Ｃ_{Ｄ−Ｅｎｄ}）は、ほぼ、０．７６から０．９９の範囲、より好ましくは、０．８２から０．９６の範囲、最も好ましくは、０．８７から０．９３の範囲であってよい。最後に、揚力対抗力比の最初対最後係数比（（Ｃ_{Ｌ−Ｂｅｇ}／Ｃ_{Ｄ−Ｂｅｇ}）／（Ｃ_{Ｌ−Ｅｎｄ}／Ｃ_{Ｄ−Ｅｎｄ}））は、ほぼ、０．６５から３．４０の範囲、より好ましくは、０．７６から２．２５の範囲、最も好ましくは、０．８６から１．１０の範囲であってよく、すべて、この発明の範囲および程度を逸脱しない範囲である。

先の検討はゴルフボール５００の空気力学の簡単な序論をなすだけであり、これはゴルフクラブ２００と組みあわされてこの発明の例示の実施例に従う高打ち上げおよび低スピン特性を実現することができる。ゴルフボール５００の空気力学的特性およびそれに働く力に関する、さきの検討についての詳細な説明は、米国特許第７，２２６，３６９号に見いだすことができ、その内容は参照してここに組み入れる。

図６は、この発明の例示の実施例に従い式１、２、３、または４を満たす打ち上げ条件を実現できる多層ゴルフボール６００を示す。ゴルフボール６００は、一般的には、内側コア６０２、カバー層６０８、並びにこの内側コア６０２およびカバー層６０８の間の少なくとも１つの中間層６０４を具備して良い。内側コア６０２、中間層６０４、およびカバー層６０８はすべて異なる特性を伴うように構築されて良い。１つの例示の実施例において、内側コア６０２は、好ましくは低比重であり、低曲げ弾性率であり、低硬度である。ここで、カバー層６０８は、中間層６０４および内側コア６０２に比べて。高比重であり、高曲げ弾性率であり、高硬度である。カバー層６０８の硬度は、この発明の例示の実施例に従って式１、２、３または４を満たす打ち上げ条件を満たすためには、一般的には、ボール上で特定したときに、８０ショアＣから１００ショアＣの範囲であってよく、最も好ましくは９０ショアＣであってよい。ただし、この発明の範囲および程度から逸脱することなく、さきの組成に拘泥する限り、カバー層６０８の硬度について、種々の他の範囲を採用しても良い。

この発明の他の実施例において、第１の実施例と実質的に類似の多層ゴルフボールが開示され、これは反発係数（ＣＯＲ）の低から高への勾配を実現し、例えば、内側コア６０２のＣＯＲが低いＣＯＲを有し、中間層６０４が高いＣＯＲを有し、カバー層６０８がさらに高いＣＯＲを有する、さらに代替的な実施例において、ゴルフボール６００はより大きな慣性モーメントを伴っても良く、ここでは、内側コア６０２はフィラーが除去され、他方、カバー６０８には種々のフィラーが付加されて良い。内側コア６０２からフィラーを取り除き、同時にカバー６０８にフィラーを加えると、ゴルフボール６００の外側周辺への付加的な質量の移動が実現可能となる。このため、ゴルフボール６００内により大きな慣性モーメントが生成されて、この発明の範囲および程度から逸脱すること無しに、初期スピンレートω_ｉを小さくできる。

図６はこの発明のさらに代替的な実施例を示し、ここでは、ゴルフボール６００が７０から８０の範囲内の比較的小さなＡｔｔｉ圧縮を伴って、この発明の例示の実施例に従って式１、２、３または４を満たす打ち上げ条件を実現して良い。ただし、実際に小さな圧縮しかないゴルフボール６００はあるゴルファーに対しては不必要にソフトなフィーリングを与え、したがって、好ましい圧縮は８０から９０の範囲であることに留意されたい。

この発明のさらに代替的な実施例において、ゴルフボール６００のカバー６０８を、この発明の例示の実施例に従って式１、２、３または４を満たす打ち上げ条件を実現するために摩擦係数を最適化させる材料でコートして良い。摩擦係数を最適化するフィルムコートの詳細は米国特許第５，８２７，１３３号に開示されており、その内容は参照してここに組み入れる。摩擦係数を最適化させるこのフィルムコートは一般的にはゴルフボールに塗布されて良いけれども、代替的には、ゴルフクラブの表面、あるいは、ゴルフボールおよびゴルフクラブの表面の双方に塗布されて、この発明の範囲および程度から逸脱すること無しに、摩擦係数について同程度の効果または増強した減少を実現して良い。

この発明のさらに代替的に実施例において、ゴルフボール６００はオーバーサイズ化して、この発明の例示の実施例に従って式１、２、３または４を満たす打ち上げ条件を実現して良い。標準の１．６８インチより大きな直径を有するオーバーサイズ化された歩流布ボールの詳細は米国特許第５，２７３，２８７号に見いだすことができ、その内容は参照してここに組み入れる。

図７は、内側コア７０２、少なくとも１つの中間コア層７０４、および外側コア層７０６、並びにカバー層７０８を有する多層ゴルフボール７００に向けられた、この発明の他の実施例を示す。この実施例において、体積減少の勾配があり、例えば、内側コア７０２の体積が中間コア層７０４の体積より大きく、中間コア層７０４の体積は外側コア７０６の体積より大きく、外側コア７０６の体積はカバー層７０８の体積より大きい。硬度の増加勾配も図７に示す当該代替的な実施例には存在し、ソフトな内側コア７０２、やや硬い中間コア７０４、さらに硬い外側コア７０６、およびさらに硬いカバー層７０８となっている。最後に、比重の勾配があってもよく、この変化により、内側コア７０２の比重は小さく、外側コア７０４の比重が大きくなる。ただし、この代替的な実施例において、比重の勾配はカバー層に至る全体にわたって存在しなくてもよいことに留意されたい。外側コア層７０６の比重がカバー層７０８の比重より大きいことが好ましいこともあるからである。

先の検討はゴルフボール７００の空気力学の簡単な序論をなすだけであり、これはゴルフクラブ２００と組みあわされてこの発明の例示の実施例に従う高打ち上げ角度αおよび低スピンω_ｉの特性を実現することができる。ただし、この発明に従うゴルフボール７００の材料特性に関する、さきの検討についての詳細な説明は、米国特許第７，３５４，３５７号に見いだすことができ、その内容は参照してここに組み入れる。

以上は、この発明の例示の実施例に関するものであり、以下の特許請求の範囲で示される発明の範囲および程度を逸脱することなく修正を行えることはもちろんであることに留意されたい。

１００ ゴルフクラブ
１０２ ゴルフボール
１０８ 地面レベル
α 打ち上げ角度
ω_ｉ スピンレート

Claims (23)

1. ゴルフクラブおよびゴルフボールを有し、
   上記ゴルフボールは、上記クラブで叩いたときに、打ち上げ角度（α）および初期スピンレート（ω_ｉ）が、８６α＋ω_ｉ≦４３１０の関係を満たすことを特徴とするゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
2. 上記ゴルフクラブは事例的なスイングで振られ、上記事例的なスイングが、さらに、
   約１１０マイル／時の速度、
   約２度のアタック角度、
   約１３度の有効ロフト、および
   約９．５度の静的ロフトを伴い、
   上記ゴルフボールは上記ゴルフクラブのフェースの重心で上記ゴルフクラブに接触する請求項１記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
3. 上記打ち上げ角度（α）は、少なくとも約１５度である請求項２記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
4. 上記打ち上げ角度（α）は、少なくとも約１８度である請求項２記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
5. 上記打ち上げ角度（α）は、少なくとも約２０度である請求項２記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
6. 上記打ち上げ角度（α）と上記初期スピンレート（ωｉ）の関係が、上記クラブで叩いたときに、８６α＋ω_ｉ≦４０１０で定義される請求項３記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
7. 上記打ち上げ角度（α）と上記初期スピンレート（ωｉ）の関係が、上記クラブで叩いたときに、８６α＋ω_ｉ≦３７１０で定義される請求項３記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
8. 上記打ち上げ角度（α）と上記初期スピンレート（ωｉ）の関係が、上記クラブで叩いたときに、８６α＋ω_ｉ≦３３１０で定義される請求項３記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
9. 上記ゴルフクラブの重心が上記ゴルフクラブの地面レベルの上方の約１０ｍｍ〜約３０ｍｍに位置する請求項３記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
10. 上記ゴルフクラブの重心が上記ゴルフクラブの地面レベルの上方の約１５ｍｍ〜約２５ｍｍに位置する請求項３記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
11. 上記ゴルフボールの
    揚力係数の初期対終期比が約０．６４に対し約３．２０であり、
    抗力係数の初期対終期比が約０．７６に対し約０．９９であり、
    揚力対抗力比の初期対終期比が約０．６５に対し約３．４０である請求項９記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
12. 上記ゴルフボールの
    揚力係数の初期対終期比が約０．７２に対し約２．０３であり、
    抗力係数の初期対終期比が約０．８２に対し約０．９６であり、
    揚力対抗力比の初期対終期比が約０．７６に対し約２．２５である請求項９記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
13. 上記ゴルフボールの
    揚力係数の初期対終期比が約０．８０に対し約０．８６であり、
    抗力係数の初期対終期比が約０．８７に対し約０．９３であり、
    揚力対抗力比の初期対終期比が約０．８６に対し約１．１０である請求項９記載のゴルフクラブおよびゴルフボールの組。
14. 重心が上記ゴルフクラブの地面レベルの上方の約１５ｍｍ〜約２５ｍｍに位置するゴルフクラブと、
    上記ゴルフクラブで叩いたときに、揚力係数の初期対終期比が約０．６４に対し約３．２０であり、抗力係数の初期対終期比が約０．７６に対し約０．９９であり、揚力対抗力比の初期対終期比が約０．６５に対し約３．４０であるゴルフボールとを有することを特徴とするゴルフクラブおよびボールの組。
15. 上記ゴルフボールは、上記クラブで叩いたときに、打ち上げ角度（α）および初期スピンレート（ω_ｉ）が、８６α＋ω_ｉ≦４３１０の関係を満たす請求項１４記載のゴルフクラブおよびボールの組。
16. 上記ゴルフクラブは事例的なスイングで振られ、上記事例的なスイングが、さらに、
    約１１０マイル／時の速度、
    約２度のアタック角度、
    約１３度の有効ロフト、および
    約９．５度の静的ロフトを伴い、
    上記ゴルフボールは上記ゴルフクラブのフェースの重心で上記ゴルフクラブに接触する請求項１５記載のゴルフクラブおよびボールの組。
17. 上記打ち上げ角度（α）と上記初期スピンレート（ωｉ）の関係が、上記クラブで叩いたときに、８６α＋ω_ｉ≦３３１０で定義される請求項１４記載のゴルフクラブおよびボールの組。
18. 上記ゴルフクラブは事例的なスイングで振られ、上記事例的なスイングが、さらに、
    約１１０マイル／時の速度、
    約２度のアタック角度、
    約１３度の有効ロフト、および
    約９．５度の静的ロフトを伴い、
    上記ゴルフボールは上記ゴルフクラブのフェースの重心で上記ゴルフクラブに接触する請求項１７記載のゴルフクラブおよびボールの組。
19. 上記打ち上げ角度（α）は、少なくとも約１８度である請求項１６記載のゴルフクラブおよびボールの組。
20. 上記打ち上げ角度（α）は、少なくとも約２０度である請求項１６記載のゴルフクラブおよびボールの組。
21. ゴルフボールの移動距離を最大化させる方法において、
    ゴルフクラブヘッドの重心を上記ゴルフクラブの地面レベルの上方の約１０ｍｍ〜約３０ｍｍに調整し、
    上記ゴルフボールの揚力係数の初期対終期比を約０．６４に対して約３．２０に調整し、
    上記ゴルフボールの抗力係数の初期対終期比を約０．７６に対して約０．９９に調整し、
    上記ゴルフボールの揚力対抗力比の初期対終期比を約０．６５に対して約３．４０に調整し、
    上記ゴルフボールは、上記クラブで叩いたときに、打ち上げ角度（α）および初期スピンレート（ω_ｉ）が、８６α＋ω_ｉ≦３７１０の関係を満たすことを特徴とする上記方法。
22. 上記ゴルフクラブは事例的なスイングで振られ、上記事例的なスイングが、さらに、
    約１１０マイル／時の速度、
    約２度のアタック角度、
    約１３度の有効ロフト、および
    約９．５度の静的ロフトを伴い、
    上記ゴルフボールは上記ゴルフクラブのフェースの重心で上記ゴルフクラブに接触する請求項２１記載のゴルフボールの移動距離を最大化させる方法。
23. 上記打ち上げ角度（α）は、少なくとも約１８度である請求項２１記載のゴルフボールの移動距離を最大化させる方法。

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