JP2013138788A - ディンプル底部が隆起したゴルフボール - Google Patents

Abstract

【課題】ディンプル底部が隆起したゴルフボールを提供する。
【解決手段】ゴルフボール１は、周囲縁が一対の円弧からなる非円形ディンプル２、ひし形ディンプル、円形ディンプルの底部を最深部周辺において平坦または僅かに隆起させ、ディンプル内に流入する空気の流動を変位させ、ディンプル内の空気滞留を制御して回転飛行時の空気抵抗を軽減する。ディンプル形状がゴルフボールを形成する球体に内接する多面体の頂点を結ぶ稜線全体に渡ってその両側に沿って延びる一対の同一または異なる曲率を有する円弧を周縁とする非円形ディンプルの場合、その非円形ディンプルの内接多面体の稜線に添う長軸が稜線に直交する短軸の１．２倍以上であるのが望ましい。
【選択図】図１

Description

この発明は、ディンプル底部を隆起させ、回転して飛行する時の空気力学特性を改善したゴルフボールに関する。

従来、ゴルフボールにおいては２０〜７０ｍ／secの速度で回転しながら飛行するため、この速度領域では表面にディンプルのないものよりも表面に周囲縁が円形（ 以下単に円形という）のディンプルを有するものの方が抗力が小さく、同じ初速度を与えられると、長い飛距離を得ることができることは広く認識されている。そして、低速では大きな円形ディンプルが好ましく、高速では小さな円形ディンプルが好ましいことも広く知られている。

そこで、近年、ゴルフボールの飛距離に影響を与える揚抗比（揚力／抗力）を大きくすることを念頭にディンプルの形状、ディンプルの断面形状が種々検討されている。例えば、円形ディンプルでない、ディンプルの周縁を三角形とし、所定の間隔をおいて分散配置とするもの（特許文献１）、ディンプルの表面形状を三角形とし、かつ、断面形状を逆円錐形状とするもの（特許文献２）、ディンプルの表面形状を多角形状とし、隣接するディンプルの境界にリッジ形状を形成するもの（特許文献３）が提案されている。

すなわち、ゴルフボールにおいてはいずれにしてもディンプルは必須のものであり、回転しながら飛行するゴルフボールと周囲空気との間にはディンプルにおける渦の発生は避けられない。

そこで、本発明者らは、ディンプルによる渦の発生を減少させるため、円形ディンプルを形成しないゴルフボールを製作した（特許文献４）。しかしながら、抗力の減少は著しいものの十分な揚力が得られず、結果としてゴルフボールとして必要な飛距離が得られないとの知見を得、円形ディンプルの形状を、球体に内接する多面体の頂点を結ぶ稜線の両側に沿って延びる一対の円弧で形成される周縁で囲まれた非円形ディンプルとし、その非円形ディンプルの内接多面体の稜線に添う長軸が稜線に直交する短軸の１．２倍以上とする提案を行った（特許文献５）。その結果、従来の円形ディンプルではゴルフボールは図４（Ａ）に示すように、その最大径付近に剥離境界が存在し、その剥離境界からゴルフボールの後方に発生する渦の影響により抗力が発生するので、その剥離境界の上下幅である剥離幅の影響を大きく受ける。そのため、従来の考えは、円形ディンプルの形成によりこの渦の剥離位置をより後方に移動させ、剥離幅を縮小させて抗力を減少させるとともに、ディンプルによるゴルフボールの上下の空気流速差により揚力を得ようとするものであったが、非円形ディンプルは、その周囲縁において乱流が発生するリッジと深さを有すると、円形ディンプルと違ってディンプルの周囲縁部で形成される渦が時間差をもって形成され、発生した渦が非円形ディンプルの周囲縁に沿って流れる結果、ボールに形成される剥離幅を縮小させて抗力を減少させ、同じ初速（同じ反発係数）であっても飛距離が向上することが見出された。

米国特許第４，８３０，３７８号明細書 特開平０６−１９００８２号公報 特開２００５−１８５３４１号公報 実用新案登録第３１４７２７７号公報 実用新案登録第３１５７２４８号公報

本発明は上記知見の下に、更に実験及び研究を行った結果、打ち出されたゴルフボールの回転して飛行する時の空気抵抗はディンプルの形状だけでなく、ディンプル内部の形状がディンプル内に流入する空気流の滞留と深く関与する結果、ゴルフボールの回転時の空気抵抗を左右することを見出した。

本発明は上記新規な知見の下になされたもので、ゴルフボールの表面に形成されるディンプルの底部を最深部周辺を平坦または隆起させ、ディンプル内に流入する空気流の流動方向を変移させることを特徴とするゴルフボールにある。

これまでの円形ディンプルでは空気流のディンプルへの流入後方に空気流の滞留が起こり易く、その結果、従来の円形ディンプルでは図６（ａ）に示すように、その最大径付近に剥離境界が存在し、その剥離境界からゴルフボールの後方に発生する渦の影響により抗力が発生したが、本発明によれば、ディンプル底部の最深部周辺を平坦またはやや隆起させることによりディンプルへの空気の流入後その後方での空気流の滞留が解消され、図６（ｂ）に示すように剥離位置をより後方に移動させ、剥離幅を縮小させて抗力を減少させる。非円形ディンプルでは、円形ディンプルと違ってディンプルの周囲縁部で形成される渦が時間差をもって形成され、発生した渦が非円形ディンプルの周囲縁に沿って流れる結果、ボールに形成される剥離幅を縮小させて抗力を減少させるが、本発明によれば、ディンプル底部の最深部周辺を平坦または隆起させることによりディンプルへの空気の流入後空気流の流れ方向が変更され、その効果を促進することができる。その結果、いずれのディンプルであってもディンプル底部の隆起によって、ディンプル内の空気流が変位して回転時の空気抵抗を減少させ、飛距離を向上させることができる。ディンプル最深部の平坦または隆起面積はディンプルの深さ、形状、周囲長を考慮して形成されるが、ディンプル最深部においてその周囲にディンプルの面積の２０％程度を平坦にさせることから効果を発揮する。隆起量は平坦でも効果を発揮することからディンプルの深さが通常０．１５ｍｍ程度から０．３ｍｍと浅い程度の場合ではその１０％以上とし、ディンプルの深さを超えないのが好ましい。

本発明におけるディンプルは従来のように円形であってもよいし、球体（球体と実質的に類似する多面体からなる疑似球体を含む）の表面に、球体に内接する多面体の頂点を結ぶ稜線の全体に両側に沿って延びる一対の曲率を有する円弧で形成される周縁で囲まれた非円形ディンプルであってもよい。または、一対の１２０°以上１５０°以下の内接角を有するひし形形状の周縁を有する非円形ディンプルであってもよい。三角形多面体を例にすると、図１に示すように、非円形ディンプルの稜線に直交する短軸Ｄｓの１．２倍以上、好ましくは２倍以上１０倍まで、より好ましくは２倍以上５倍までの長軸ＤＬ（非円形ディンプルの稜線に添う軸）を有する周囲縁を有するディンプルを複数個形成してなる。ここで、ディンプルは一対の円弧２ａと２ｂからなり、円弧２ａと２ｂの曲率が同一の場合は楕円形となり、円弧２ａと２ｂの曲率が異なる場合は擬似楕円形となる。非円形ディンプルの深さは円形ディンプルと同様に、ボール周囲の空気流を受けて乱流を発生させるに必要な深さが必要であり、およそ０．１ｍｍから０．３ｍｍの範囲で形成されるのがよい。ディンプル底部はディンプル周縁が形成する面積、ディンプル周縁の形状、ディンプルの深さ及びボール全体の揚力／抗力比等を考慮して、ディンプル内に形成される空気流の抵抗が最適になるように隆起面積、隆起高さ、隆起形状が決定されるが、平坦または０．０１ｍｍ程度のわずかな隆起からその効果が見られる。その隆起は金型作製時に形成してもよいし、金型作成後そのディンプル形成部の先端を球面等に研削して形成することができる。

本発明の第１の実施形態による一対の円弧で形成された非円形ディンプルの底部に隆起を有するゴルフボールの全体を示す摸式図である。 図1のＡ−Ａ線断面図である。 図1のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第２の実施形態を示すひし形ディンプルの底部に隆起を有するゴルフボールの全体を示す摸式図である。 本発明の第３の実施形態を示す円形ディンプルの底部に隆起を有するゴルフボールの摸式図である。 円形ディンプルのゴルフボールの剥離境界のできる状況(Ａ)と本発明に係るディンプルの底部に隆起を有するゴルフボールの剥離境界のできる状況（Ｂ）の概念図である。

以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態によるゴルフボールを示す。図において、１は球体をなすゴルフボールであって、球体に内接する三角形の１８０面体の頂点を結ぶ綾線に沿って短軸（稜線に直交する軸）に対し３．７倍長の長軸（稜線に平行な軸）となる楕円形状ディンプル２を形成し、ディンプルの深さ０．１５ｍｍとし、その隆起３を頂点高さ０．０２ｍｍとして形成する。

次いで、ゴルフボール１の球体に内接する三角形の１８０面体の頂点を結ぶ綾線に沿って短軸に対し１．９倍長の長軸を形成し、深さ０．２ｍｍとした楕円形状ディンプル２を形成し、その隆起３を頂点高さ０．０２ｍｍとして形成する。また、深さ０．３ｍｍとした楕円形状ディンプル２を形成し、その隆起３を頂点高さ０．０３ｍｍとして形成する。

最後にゴルフボール１の三角形の仮想３２０面体で形成した綾線に沿って短軸に対し４．０倍長の長軸を形成し、深さ０．３ｍｍとした楕円形ディンプル２を形成し、その隆起３を頂点高さ０．０１ｍｍとして形成する。図２は図１のA-A線拡大断面図、図３は図１のB-B線拡大断面図である。

図４は球体をなすゴルフボール１１であって、三角形の仮想３２０面体で形成した綾線に沿って短軸に対し４．０倍長の長軸を形成し、深さ０．３ｍｍとしたひし形ディンプル１２を形成し、その隆起１３を頂点高さ０．０２ｍｍとして形成したものである。

図５は球体をなすゴルフボール２１であって、深さ０．３ｍｍとした円形ディンプル２２を形成し、その中心部に隆起２３を頂点高さ０．０２ｍｍとして形成したものである。

いずれの場合もディンプル底部の隆起よりディンプル内の流体の滞留時間が短縮される結果が確認される。テストはゴルフボール表面にインク液を塗布し、前方からコンプレッサで圧縮空気をその表面に吹きかけた時の表面液移動状態変化を撮影し、これを時間分解して観測することによって行われる簡易テスト及び風洞を使っての精密テストにより確認することができる。

１，１１,２１ 球体からなるゴルフボール
２，１２，２２ 楕円形ディンプル

Claims (3)

1. 球体表面をランド部とし、そのランド部に複数のディンプルを形成してなるゴルフボールにおいて、前記複数のディンプルの一部または全部の底部を最深部周辺において平坦または隆起させ、ディンプル内に流入する空気流の流動方向を変移させることを特徴とするゴルフボール。
2. ディンプル形状がゴルフボールを形成する球体に内接する多面体の頂点を結ぶ稜線全体に渡ってその両側に沿って延びる一対の同一または異なる曲率を有する円弧を周縁とする非円形ディンプルであって、その非円形ディンプルの内接多面体の稜線に添う長軸が稜線に直交する短軸の１．２倍以上である請求項１記載のゴルフボール。
3. 前記ディンプルの外形が円形またはひし形である請求項１記載のゴルフボール。

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