JP4031353B2 - ゴルフボール - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフボールに関する。詳細には、本発明は、ディンプルの断面形状の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
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、ゴルフボール飛行時に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(以下、「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下がり、抗力係数(Cd)が小さくなる。抗力係数の低減により、ゴルフボールの飛行性能が向上する。
【0003】
飛行性能向上を意図したディンプル断面形状の改良が、種々提案されている。特開平9−70449号公報には、所定形状のダブルラジアス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2000−279553公報には、周縁部が丸みを持った曲面であるディンプルを備えたゴルフボールが開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−70449号公報
【特許文献2】
特開2000−279553公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ゴルファーのゴルフボールに対する最大の関心事は、飛距離である。飛距離向上の観点から、ディンプルの断面形状には改良の余地がある。本発明の目的は、ゴルフボールの飛行性能を改善することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るゴルフボールは、表面に多数のディンプルを備えている。このゴルフボールでは、以下の(1)及び(2)を満たすディンプルの数がディンプルの総数に占める比率は、20%以上である。
(1)ディンプルエッジから深さ方向に深さの85%下がった位置から100%下がった位置までの第一曲面と、ディンプルエッジから深さ方向に深さの20%下がった位置から50%下がった位置までの第二曲面とを備えている。
(2)第一曲面の曲率半径R1と第二曲面の曲率半径R2との比(R1/R2)が5以上55以下である。
好ましくは、ディンプルの最深部と仮想球との距離Fは、0.10mm以上0.60mm以下である。
【0007】
【発明の実施の形態】
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。
【0008】
図1は、本発明の一実施形態に係るゴルフボール1が示された一部切り欠き断面図である。このゴルフボール1は、球状のコア2と、カバー3とを備えている。カバー3の表面には、多数のディンプル4が形成されている。ゴルフボール1の表面のうちディンプル4以外の部分は、ランド5である。このゴルフボール1は、カバー3の外側にペイント層及びマーク層を備えているが、これらの図示は省略されている。
【0009】
このゴルフボール1の直径は、通常は40mmから45mm、さらには42mmから44mmである。米国ゴルフ協会(USGA)の規格が満たされる範囲で空気抵抗が低減されるという観点から、直径は42.67mm以上42.80mm以下が特に好ましい。このゴルフボール1の質量は、通常は40g以上50g以下、さらには44g以上47g以下である。米国ゴルフ協会の規格が満たされる範囲で慣性が高められるという観点から、質量は45.00g以上45.93g以下が特に好ましい。
【0010】
コア2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。
【0011】
コア2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。
【0012】
ゴム組成物には、充填剤、硫黄、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。コア2に、架橋ゴム粉末又は合成樹脂粉末が配合されてもよい。
【0013】
コア2の直径は、通常は30.0mm以上42.0mm以下、特には38.0mm以上41.5mm以下である。コア2が、2以上の層から構成されてもよい。
【0014】
カバー3は、合成樹脂組成物から成形されている。カバー3の基材樹脂としては、アイオノマー樹脂、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー及びポリオレフィン系熱可塑性エラストマーが例示される。
【0015】
カバー3には、必要に応じ、着色剤、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3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。
【0016】
カバー3の厚みは、通常は0.3mm以上6.0mm以下、特には0.6mm以上2.4mm以下である。カバー3が、2以上の層から構成されてもよい。
【0017】
図2は図1のゴルフボール1が示された拡大平面図であり、図3はその正面図である。図2及び図3から明らかなように、全てのディンプル4の平面形状は円形である。図2では、ゴルフボール1の表面が10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Dによってディンプル4の種類が示されている。このゴルフボール1は、直径が4.1mmであるAディンプルと、直径が3.6mmであるBディンプルと、直径が3.4mmであるCディンプルと、直径が3.2mmであるDディンプルとを備えている。Aディンプルの個数は132個であり、Bディンプルの個数は180個であり、Cディンプルの個数は60個であり、Dディンプルの個数は60個である。このゴルフボール1のディンプル4の総数は、432個である。
【0018】
図4は、図1のゴルフボール1の一部が示された縦方向拡大断面図である。この図には、ディンプル4の最深箇所及びゴルフボール1の中心を通過する断面が示されている。図4における上下方向は、ディンプル4の深さ方向である。深さ方向は、ディンプル4の面積重心からゴルフボール1の中心へ向かう方向である。図4において二点鎖線で示されているのは、仮想球6である。仮想球6の表面は、ディンプル4が存在しないと仮定されたときのゴルフボール1の表面である。ディンプル4は、仮想球6から凹陥している。ランド5は、仮想球6と一致している。
【0019】
図4において両矢印dで示されているのは、ディンプル4の直径である。この直径dは、ディンプル4の両側に共通の接線Tが画かれたときの、一方の接点Eと他方の接点Eとの距離である。接点Eは、ディンプル4のエッジでもある。エッジEは、ディンプル4の平面形状を画定する。図4において符号P1で示されているのは、ディンプル4の最深部である。接線Tと最深部P1との距離は、ディンプル4の深さDpである。
【0020】
図4において符号P2で示されているのは、エッジEから(Dp・0.85)の距離だけ下方の地点である。符号P3で示されているのは、エッジEから(Dp・0.5)の距離だけ下方の地点である。符号P4で示されているのは、エッジEから(Dp・0.2)の距離だけ下方の地点である。符号P5で示されているのは、エッジEから(Dp・0.1)の距離だけ下方の地点である。
【0021】
ディンプル4は、第一曲面7、第二曲面8、第三曲面9、第四曲面10及び第五曲面11を備えている。第一曲面7は碗状であり、第二曲面8、第三曲面9、第四曲面10及び第五曲面11はリング状である。第一曲面7は、点P2よりも下方に位置している。第一曲面7は、最深部P1を含んでいる。第二曲面8は、点P3と点P4との間に位置している。第三曲面9は、点P2と点P3との間に位置している。第四曲面10は、点P5よりも上方に位置している。第五曲面11は、点P4と点P5との間に位置している。第一曲面7は、第三曲面9と連続している。第三曲面9は、第一曲面7及び第二曲面8と連続している。第二曲面8は、第三曲面9及び第五曲面11と連続している。第五曲面11は、第二曲面8及び第四曲面10と連続している。第四曲面10は、第五曲面11及びランド5と連続している。換言すれば、最深部P1からエッジEに向かい、第一曲面7、第三曲面9、第二曲面8、第五曲面11及び第四曲面10がこの順に連続している。
【0022】
第一曲面7は、全体的には内向きに凸である。第一曲面7は、部分的に外向きに凸であってもよく、部分的に内外方向に関して平坦であってもよいが、全範囲にわたって内向きに凸であるのが好ましい。本明細書において「曲面が内外方向に関して平坦」とは、当該曲面の縦方向断面が直線であることを意味する。第二曲面8は、全体的には内向きに凸である。第二曲面8は、部分的に外向きに凸であってもよく、部分的に内外方向に関して平坦であってもよいが、全範囲にわたって内向きに凸であるのが好ましい。第三曲面9は、全体的には内向きに凸である。第三曲面9は、部分的に外向きに凸であってもよく、部分的に内外方向に関して平坦であってもよいが、全範囲にわたって内向きに凸であるのが好ましい。第四曲面10は、全体的には外向きに凸である。第四曲面10は、部分的に内向きに凸であってもよく、部分的に内外方向に関して平坦であってもよいが、全範囲にわたって外向きに凸であるのが好ましい。
【0023】
第五曲面11は、内向きに凸な領域のみからなってもよく、外向きに凸な領域のみからなってもよく、内外方向に関して平坦な領域のみからなってもよく、凸である向きが異なる複数の領域からなってもよい。前述のように、第五曲面11は第二曲面8及び第四曲面10と連続している。従って、第五曲面11の下方領域(第二曲面8と連続する領域)が内向きに凸であり、上方領域(第四曲面10と連続する領域)が外向きに凸であることが好ましい。この場合において、第五曲面11が内向きに凸な領域と外向きに凸な領域との変曲点を含むことが好ましい。
【0024】
第一曲面7の曲率半径R1は、図4に示された点P2と、この点P2とは最深部P1を挟んで対向する他の点P2と、最深部P1との3点を通過する円弧が想定されたときのこの円弧の半径である。この円弧における点P2と他の点P2との間の領域は、内向きに凸である。第二曲面8の曲率半径R2は、点P3と、エッジEから(Dp・0.35)の距離だけ下方の点と、点P4との3点を通過する円弧が想定されたときのこの円弧の半径である。この円弧における点P3と点P4との間の領域は、内向きに凸である。第三曲面9の曲率半径R3は、点P2と、エッジEから(Dp・0.675)の距離だけ下方の点と、点P3との3点を通過する円弧が想定されたときのこの円弧の半径である。この円弧における点P2と点P3との間の領域は、内向きに凸であるのが好ましい。第四曲面10の曲率半径R4は、点P5と、エッジEから(Dp・0.05)の距離だけ下方の点と、エッジEとの3点を通過する円弧が想定されたときのこの円弧の半径である。この円弧における点P5とエッジEとの間の領域は、外向きに凸である。
【0025】
このディンプル4では、比(R1/R2)は5以上である。この比(R1/R2)は、従来のダブルラジアスディンプルの比(R1/R2)よりも大きい。このディンプル4は、ゴルフボール1の飛行性能に寄与する。このディンプル4がゴルフボール1の飛行性能に寄与する理由は詳細には不明であるが、比(R1/R2)が大きいことに起因して、ランド5から最深部P1に向かう空気の流れが乱され、抗力が低減されるためと推測される。飛行性能の観点から、比(R1/R2)は10以上、さらには13以上、さらには15以上、さらには20以上、さらには22以上が好ましい。比(R1/R2)が過大であると第一曲面7での空気の流れが単調となるので、比(R1/R2)は55以下、さらには52以下、さらには50以下、さらには40以下が好ましい。
【0026】
全てのディンプル4において、5以上55以下の比(R1/R2)が達成されるのが好ましい。一部のディンプル4において比(R1/R2)が上記範囲内であり、残余のディンプル4において比(R1/R2)が上記範囲外である場合、比(R1/R2)が上記範囲内であるディンプル4の数がディンプル4の総数に占める比率は、20%以上に設定される。この比率は、50%以上がより好ましく、70%以上がさらに好ましく、85%以上がさらに好ましく、90%以上が特に好ましい。
【0027】
曲率半径R1は、2mm以上60mm以下、さらには4mm以上59mm以下、さらには5mm以上58mm以下、さらには10mm以上57mm以下、さらには15mm以上56mm以下、さらには20mm以上55mm以下が好ましい。曲率半径R2は、0.3mm以上20mm以下、さらには0.5mm以上19mm以下、さらには0.5mm以上18mm以下、さらには0.5mm以上10mm以下、さらには0.8mm以上5mm以下が好ましい。
【0028】
このゴルフボール1では、第二曲面8の水平方向に対する傾斜角度が大きいので、エッジEの近傍が打撃時に傷つきやすい。このゴルフボール1では、エッジEの近傍が第四曲面10、すなわち外向きに凸な曲面とされている。この第四曲面10は、打撃時のエッジE近傍の傷つき防止に寄与する。傷つき防止の観点から、第四曲面10の曲率半径R4は0.1mm以上が好ましく、0.2mm以上がより好ましく、0.3mm以上が特に好ましい。曲率半径R4が大きすぎると第二曲面8によるディンプル効果が不十分となるので、曲率半径R4は5.0mm以下が好ましく、4.0mm以下がより好ましく、3.0mm以下が特に好ましい。
【0029】
図4において両矢印Fで示されているのは、仮想球6と最深部P1との距離である。距離Fは、0.10mm以上0.60mm以下が好ましい。距離F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、距離Fは0.125mm以上がより好ましく、0.15mm以上がさらに好ましく、0.20mm以上が特に好ましい。距離F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、距離Fは0.55mm以下がより好ましく、0.50mm以下がさらに好ましく、0.50mm以下が特に好ましい。
【0030】
図4において両矢印αで示されているのは、点P3と点P4とを結ぶ直線が深さ方向に対してなす角度である。角度αは、65°(degree)以上85°以下が好ましい。角度αが上記範囲未満であると、打撃時にエッジEの近傍が傷つきやすい。この観点から、角度αは67°以上、さらには70°以上、さらには77°以上、さらには79°以上が好ましい。角度αが上記範囲を超えると、空力特性に対する第二曲面8の寄与が少なく、ゴルフボール1の飛距離が不十分となることがある。この観点から、角度αは84°以下、さらには83°以下、さらには82°以下が好ましい。
【0031】
前述のように、第三曲面9は第一曲面7及び第二曲面8と連続している。好ましくは、第一曲面7と第三曲面9とは互いに接する。好ましくは、第二曲面8と第三曲面9とは互いに接する。第三曲面9の曲率半径R3は、0.3mm以上60mm以下が好ましく、0.3mm以上40mm以下がより好ましく、0.5mm以上30mm以下が特に好ましい。曲率半径R3は、第一曲面7の曲率半径R1以下が好ましく、曲率半径R1よりも小さいのが特に好ましい。曲率半径R3は、第二曲面8の曲率半径R2以下が好ましく、曲率半径R2よりも大きいことが特に好ましい。
【0032】
図4において仮想球6とディンプル4とに囲まれた部分の容積は、ディンプル4の容積である。ディンプル4の総容積は、300mm3以上750mm3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350mm3以上がより好ましく、400mm3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700mm3以下がより好ましく、600mm3以下が特に好ましい。
【0033】
図1から図4に示されたゴルフボール1では、Aディンプルの容積は1.587mm3であり、Bディンプルの容積は1.087mm3であり、Cディンプルの容積)は0.938mm3であり、Dディンプルの容積は0.771mm3である。このゴルフボール1の総容積は、507.7mm3である。
【0034】
ディンプル4の総面積が仮想球6の表面積に占める比率は、表面積占有率と称される。表面積占有率は、70%以上90%以下が好ましい。表面積占有率が上記範囲未満であると、飛行中のゴルフボール1の揚力が不足するおそれがある。この観点から、表面積占有率は72%以上がより好ましく、75%以上が特に好ましい。表面積占有率が上記範囲を超えると、ディンプル4が他のディンプル4を干渉することがある。この観点から、表面積占有率は88%以下がより好ましく、86%以下が特に好ましい。
【0035】
ディンプル4の面積は、無限遠からゴルフボール1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。平面形状が円形であるディンプル4の場合は、下記数式によって面積sが算出される。
s=(d/2)2×π
【0036】
図1から図4に示されたゴルフボール1では、Aディンプルの面積は13.20mm2であり、Bディンプルの面積は10.18mm2であり、Cディンプルの面積は9.08mm2であり、Dディンプルの面積は8.04mm2である。これらディンプル4の総面積は、4602.0mm2である。この総面積が仮想球6の表面積で除されることにより、表面積占有率が算出される。このゴルフボール1では、表面積占有率は80.3%である。
【0037】
ディンプル4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230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470個以下がより好ましく、440個以下が特に好ましい。
【0038】
形成されるディンプル4は単一種類でもよく、複数種類であってもよい。円形ディンプル4に代えて、又は円形ディンプル4とともに、非円形ディンプル(平面形状が円でないディンプル)が形成されてもよい。非円形ディンプルの具体例としては、多角形ディンプル、楕円ディンプル、長円ディンプル及び卵形ディンプルが挙げられる。非円形ディンプルの場合、45°刻みで選定された4個の断面が選択され、これら断面において曲率半径R1、R2、R3及びR4並びに距離Fが測定される。得られたデータは、平均される。
【0039】
図1に示されたゴルフボール1はツーピース構造であるが、マルチピースゴルフボール、糸巻きゴルフボール又はワンピースゴルフボールにおいても、適正な断面形状が設定されることにより、飛行性能が高められうる。
【0040】
【実施例】
以下、実施例に基づい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。
【0041】
[実施例1]
ソリッドゴムからなり直径が38.4mmであるコアを金型に投入し、コアの周りにアイオノマー樹脂組成物を射出してカバー層を形成した。このカバー層の表面に塗装を施して、平面図が図2であり正面図が図3であるディンプルパターンを備えた実施例1のゴルフボールを得た。このゴルフボールの外径は約42.70mmであり、質量は約45.4gである。アッティエンジニアリング社のコンプレッションテスターによって測定されたゴルフボールのコンプレッションは、約85である。このゴルフボールは、AからDの4種のディンプルを備えている。ディンプル総数は、432個である。各ディンプルは、第一曲面、第二曲面、第三曲面、第四曲面及び第五曲面を備えている。第一曲面、第二曲面及び第三曲面はM内向きに凸である。第四曲面は、内向きに凸である。Aディンプルでは、第一曲面の曲率半径R1は30.00mmであり、第二曲面の曲率半径R2は1.00mmであり、第三曲面の曲率半径R3は1.00mmであり、第四曲面の曲率半径R4は0.50mmであり、比(R1/R2)は30.00である。Bディンプルでは、第一曲面の曲率半径R1は30.00mmであり、第二曲面の曲率半径R2は1.00mmであり、第三曲面の曲率半径R3は1.00mmであり、第四曲面の曲率半径R4は0.50mmであり、比(R1/R2)は30.00である。Cディンプルでは、第一曲面の曲率半径R1は30.00mmであり、第二曲面の曲率半径R2は1.00mmであり、第三曲面の曲率半径R3は1.00mmであり、第四曲面の曲率半径R4は0.50mmであり、比(R1/R2)は30.00である。Dディンプルでは、第一曲面の曲率半径R1は32.50mmであり、第二曲面の曲率半径R2は1.50mmであり、第三曲面の曲率半径R3は1.50mmであり、第四曲面の曲率半径R4は0.50mmであり、比(R1/R2)は21.67である。比(R1/R2)が5以上55以下であるディンプルの数がディンプルの総数に占める比率Xは、100%である。AからDのいずれのディンプルにおいても、第五曲面は、第二曲面と連続する下方領域及び第五曲面に連続する上方領域から構成されている。下方領域は内向きに凸であり、上方領域は外向きに凸である。下方領域と上方領域とは、接している。
【0042】
[実施例2から8及び比較例1から3]
ディンプルの仕様を下記の表1、表2及び表3に示されるように設定した他は実施例1と同様にして、実施例2から8及び比較例1から3のゴルフボールを得た。実施例7のAディンプル及びDディンプル、実施例8のAディンプル及びBディンプル、比較例1のAディンプル及びDディンプル並びに比較例3のAディンプル、Bディンプル、Cディンプル及びDディンプルは、シングルラジアスディンプルである。
【0043】
[飛距離テスト]
スイングマシン(ツルテンパー社製)に、メタルヘッドを備えたドライバー(住友ゴム工業社の「XXIO W#1」、ロフト:8°、シャフト硬度:X)を装着した。ヘッド速度が49m/secであり、打ち出し角度が約11°であり、バックスピンの速度が約3000rpmである条件でゴルフボールを打撃し、飛距離(発射地点から静止地点までの距離)を測定した。測定時は、ほぼ無風であった。20個の測定結果の平均値が、下記の表1、表2及び表3に示されている。
【0044】
【表1】
【0045】
【表2】
【0046】
【表3】
【0047】
表1、表2及び表3に示されるように、実施例のゴルフボールは比較例のゴルフボールよりも飛距離が大きい。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【0048】
【発明の効果】
以上説明されたように、本発明のゴルフボールは飛行性能に優れる。このゴルフボールは、これを打撃するゴルファーに爽快感を与え、かつスコアの向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】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一部切り欠き断面図である。
【図2】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】図3は、図1のゴルフボールが示された拡大正面図である。
【図4】図4は、図1のゴルフボールの一部が示された模式的拡大断面図である。
【符号の説明】
1・・・ゴルフボール
2・・・コア
3・・・カバー
4・・・ディンプル
5・・・ランド
6・・・仮想球
7・・・第一曲面
8・・・第二曲面
9・・・第三曲面
10・・・第四曲面
11・・・第五曲面
A・・・Aディンプル
B・・・Bディンプル
C・・・Cディンプル
D・・・Dディンプル
d・・・直径
Dp・・・深さ
E・・・エッジ
P1・・・最深部
Claims (2)
- 表面に多数のディンプルを備えており、
ディンプルエッジから深さ方向に深さの85%下がった位置から100%下がった位置までの第一曲面と、ディンプルエッジから深さ方向に深さの20%下がった位置から50%下がった位置までの第二曲面とを備え、かつ、第一曲面の曲率半径R1と第二曲面の曲率半径R2との比(R1/R2)が22.00以上55以下であるディンプルの数がディンプルの総数に占める比率が、20%以上であるゴルフボール。 - 上記ディンプルの最深部と仮想球との距離Fが0.10mm以上0.60mm以下である請求項1に記載のゴルフボール。
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