JP4330958B2 - ゴルフボール製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表面にディンプルを備えたゴルフボールの製造方法に関する。

ゴルフボールの成形には、射出成形法又は圧縮成形法が採用される。いずれの場合も、半球状のキャビティを備えた上型及び下型からなる成形型が用いられる。成形時には、上型と下型のパーティングラインから成形材料が漏れ出す。この漏れ出しに起因して、ボール本体の表面には、パーティングラインに相当する部分（以下、「シーム」と称される）にリング状のバリが生じる。射出成形法では成形型のパーティングライン上にゲートが設けられるが、このゲートに相当する部分にもバリが生じる。これらのバリは、除去される必要がある。

ボール本体が回転させられつつバリが研削具に当接させられることで、バリが除去される。研削具として、サンドベルト、砥石、サンドペーパー等が用いられる。このような除去方法は、特開昭６０−２３２８６１号公報に開示されている。

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。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。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と下側とにおける剥離点の差が助長され、ゴルフボールに作用する揚力が高められる。抗力の低減と揚力の向上とによって、ゴルフボールの飛距離が増大する。

図９は、成形後のボール本体２の一部が示された断面図である。この図９において二点差線Ｅで示されているのは、赤道である。この赤道Ｅは、パーティングラインに相当する。赤道Ｅには、バリ４が生じている。図９において符号６で示されているのは、赤道Ｅの近傍に位置するディンプルである。

図１０は、図９のボール本体２から得られたゴルフボール８が示された断面図である。ボール本体２からバリ４が研削・除去されることで、このゴルフボール８が得られる。バリ４の研削に伴い、ボール本体２の一部も研削される。図１０において二点差線Ｍで示されているのが、研削前のボール本体２である。研削の影響を受けるという点において、ゴルフボール８の赤道Ｅの近傍は特異な領域である。赤道Ｅの近傍の特異性が考慮されたディンプルを備えたゴルフボールが、特開平３−８０８７６号公報に開示されている。
特開昭６０−２３２８６１号公報 特開平３−８０８７６号公報

図１１は、図１０のゴルフボール８のディンプル６が示された正面図である。研削により、ディンプル６の赤道Ｅ側のエッジが、図１１において二点差線で示された位置から実線で示された位置へ移行する。換言すれば、研削により、ディンプル６が変形する。変形により、ゴルフボール８の外観不良が生じる。変形がゴルフボール８の空力特性に悪影響を与えることもある。

本発明の目的は、外観に優れたゴルフボールが得られる製造方法の提供にある。

本発明に係るゴルフボール製造方法は、
経線方向サイズが緯線方向サイズよりも大きなディンプルを赤道近傍に備えたボール本体が成形型で成形される成形工程
及び
この赤道線近傍が研削されることで、成形型に起因してシームに生じたバリが除去されると共に上記ディンプルの経線方向サイズが減じられる除去工程
を備える。

好ましくは、成形工程で得られたディンプルにおける経線方向サイズと緯線方向サイズとの差は、０．０１ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下である。

好ましくは、成形工程で得られたディンプルは、その深さ方向がボール本体の法線方向と異なる形状を呈する。好ましくは、ボール本体の法線方向に対する深さ方向の角度は、０．２°以上２．０°以下である。

この製造方法では、バリの研削に伴う変形によって、ディンプルが好ましい形状となる。この製造方法で得られたゴルフボールは、外観に優れる。

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製造方法によって得られたゴルフボール１０が示された模式的断面図である。このゴルフボール１０は、球状のコア１２と、カバー１４とを備えている。カバー１４の表面には、多数のディンプル１６が形成されている。ゴルフボール１０の表面のうちディンプル１６以外の領域は、ランド１８である。このゴルフボール１０は、カバー１４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。

このゴルフボール１０の直径は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１０の質量は４０ｇ以上５０ｇ以下、さらには４４ｇ以上４７ｇ以下である。ＵＳＧＡ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。

コア１２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１２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。

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。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１２の直径は３０．０ｍｍ以上４２．０ｍｍ以下、さらには３８．０ｍｍ以上４１．５ｍｍ以下である。コア１２が、２以上の層から構成されてもよい。

カバー１４は、合成樹脂組成物から成形されている。カバー１４の基材樹脂としては、アイオノマー樹脂、熱可塑性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１４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１４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１４の厚みは０．３ｍｍ以上６．０ｍｍ以下、さらには０．６ｍｍ以上２．４ｍｍ以下である。カバー１４が、２以上の層から構成されてもよい。

ディンプル１６の直径は、２．０ｍｍ以上８．０ｍｍ以下、特には２．５ｍｍ以上７．０ｍｍ以下である。仮想球面からディンプル１６最深部までの深さは、０．１５ｍｍ以上０．５０ｍ以下、特には０．２０ｍｍ以上０．４０ｍｍ以下である。仮想球面とディンプル１６とに囲まれた部分の容積の合計は、３００ｍｍ^３以上７００ｍｍ^３以下、さらには３５０ｍｍ^３以上６５０ｍｍ^３以下、特には３５０ｍｍ^３以上６００ｍｍ^３以下である。ディンプル１６の表面積の合計が仮想球の面積に占める比率は、６５％以上９０％以下、特には７５％以上８５％以下である。ディンプル１６の総数は２００個以上５００個以下、特には２２０個以上４５０個以下である。

図２は、図１のゴルフボール１０のための成形型２０が示された断面図である。この成形型２０は、上型２２及び下型２４を備えている。この上型２２及び下型２４は、半球状のキャビティ面２６を備えている。キャビティ面２６には、多数のピンプル２８が形成されている。上型２２及び下型２４が合わされることで、球状のキャビティが形成される。球状キャビティの上端及び下端は、地球儀の極点に相当する。極点の緯度は、９０°である。上型２２及び下型２４のパーティングライン３０は、地球儀の赤道に相当する。赤道の緯度は、ゼロである。

成形には、射出成形法又は圧縮成形法が採用される。射出成形法では、まずゴム組成物が架橋されることで球状のコア１２が得られる。次に、このコア１２が成形型２０に投入され、成形型２０が閉められる。次にコア１２は、図示されていないサポートピンにより、キャビティの中央に保持される。次に、キャビティ面２６とコア１２との間隙に、図示されていないゲートを通じて溶融樹脂組成物が射出される。この樹脂組成物が凝固し、カバー１４が形成される。次に成形型２０が開かれ、ボール本体３２が成形型２０から取り出される。ボール本体３２は、表面に多数のディンプル１６を備えている。ディンプル１６は、ピンプル２８の形状が反転された形状を呈する。

圧縮成形法では、まずゴム組成物が架橋されることで球状のコア１２が得られる。一方、樹脂組成物からなるハーフシェルが成形される。次に、コア１２が２つのハーフシェルで覆われる。次に、このコア１２及びハーフシェルが成形型２０に投入され、成形型２０が閉められる。次に、成形型２０からの熱を受けて樹脂組成物が溶融し、流動する。この樹脂組成物が凝固し、カバー１４が形成される。次に成形型２０が開かれ、ボール本体３２が成形型２０から取り出される。ボール本体３２は、表面に多数のディンプル１６を備えている。ディンプル１６は、ピンプル２８の形状が反転された形状を呈する。

射出成形法でも圧縮成形法でも、上型２２と下型２４とのパーティングライン３０から溶融樹脂組成物が漏れ出す。漏れ出した樹脂組成物により、ボール本体のシームには環状のバリが生じる。バリは、研削されて除去される。

図３は、成形後のボール本体３２の一部が示された断面図である。この図３において二点差線Ｅで示されているのは、赤道である。この赤道Ｅは、パーティングライン３０に相当する。赤道Ｅには、バリ３４が生じている。図３に示されているディンプル１６は、赤道Ｅの近傍に位置している。このディンプル１６の断面形状は、底近傍の円弧３６とこの円弧３６に連続するエッジ近傍の円弧３８とから構成される。底近傍の円弧３６とエッジ近傍の円弧３８とは、滑らかに連続している。底近傍の円弧３６の曲率半径はＲ１であり、エッジ近傍の円弧の曲率半径はＲ２である。このディンプル１６は、いわゆるダブルラジアスディンプルである。

図３には、対比の目的で、従来のディンプル６が二点差線で示されている。このディンプル６の平面形状は、円である。従来のディンプル６では、深さ方向線４０（底近傍の円弧の中心においてこの円弧と直交する線）は、ボール本体３２の法線と一致する。

ディンプル１６は、従来のディンプル６がその最高緯度点Ｐを中心として回転させられ、かつ円弧３８がその曲率半径Ｒ２のまま延長された形状を呈する。回転の方向は、赤道Ｅに対する深さ方向線４０の傾きが小さくなる方向である。回転後の深さ方向線４０ａは、回転前の深さ方向線４０（ボール本体３２の法線でもある）に対して傾斜している。傾斜角度は、αである。回転により、ディンプル１６の下端Ｑは点Ｑａへと移動する。回転によって得られたディンプル１６では、経線方向サイズ（図３の略上下方向距離）が、従来のディンプル６のそれに比べて大きい。このディンプル１６では、経線方向サイズが緯線方向サイズ（図３における紙面垂直方向距離）よりも大きい。このディンプル１６は、縦長である。

成形型２０は、マスター型が転写されて製作される。マスター型は、その表面に多数のディンプルを備えている。このディンプルの形成には、切削工具（エンドミル、放電加工用電極等）が用いられる。前述のように、ボール本体３２のディンプル１６は、成形型２０のピンプル２８の形状が反転された形状を呈する。一方、成形型２０のピンプル２８は、マスター型のディンプルの形状が反転された形状を呈する。換言すれば、ボール本体３２のディンプル１６の形状は、マスター型のディンプルの形状を反映する。マスター型用の切削工具の軸方向が傾斜されることにより、図３に示された形状のディンプル１６が得られる。切削工具の傾斜角度は、αである。

図４は、図３のボール本体３２から得られたゴルフボール１０が示された断面図である。ボール本体３２からバリ３４が研削・除去されることで、このゴルフボール１０が得られる。バリ３４の研削に伴い、赤道線Ｅ近傍のボール本体３２も研削される。図４において二点差線Ｍで示されているのが、研削前のボール本体３２である。

図５は、図４のゴルフボール１０のディンプル１６が示された正面図である。この図５において上下方向が経線方向であり、左右方向が緯線方向である。研削により、ディンプル１６の赤道Ｅ側のエッジが、二点差線で示された位置から実線で示された位置へ移行する。換言すれば、研削により、経線方向サイズが減少する。前述のように、研削前のディンプル１６は縦長なので、経線方向サイズの減少によって、ディンプル１６の平面形状が真円に近づく。図５において実線で示されたディンプル１６の形状は、図１０において実線で示されたディンプル１６の形状よりも真円に近い。このゴルフボール１０は、外観に優れる。

本明細書において「赤道近傍のディンプル」とは、その中心の緯度が１５°以下であるディンプルを意味する。下記数式で示される比率Ｒは３０％以上が好ましく、６０％以上がより好ましく、９０％以上が特に好ましい。
Ｒ ＝ （Ｎ２ ／ Ｎ１） ・ １００
この数式においてＮ１は、その中心の緯度が１５°以下であり、研削前の段階で赤道Ｅと中心で交差しないディンプルの数を表す。この数式においてＮ２は、その中心の緯度が１５°以下であり、研削前の段階で赤道Ｅと中心で交差せず、かつ研削前の段階で経線方向サイズが緯線方向サイズよりも大きなディンプルの数を表す。比率Ｒは、理想的には１００％である。

赤道Ｅと交差するディンプル１６であっても、研削前の段階で経線方向サイズが緯線方向サイズよりも大きくされることで、研削による外観低下が防止されうる。なお、その中心が赤道Ｅの上にあるディンプル１６の場合は、経線方向サイズと緯線方向サイズとが同等とされる。

ボール本体３２の法線方向に対する深さ方向線４０ａの傾斜角度αは、０．２°以上２．０°以下が好ましい。傾斜角度αが上記範囲未満であると、研削によるディンプル１６の変形による外観低下が顕著である。この観点から、傾斜角度αは０．３°以上がより好ましく、０．５°以上が特に好ましい。傾斜角度αが上記範囲を越えると、研削後においても経線方向サイズが緯線方向サイズよりも大きいことによって外観が不十分となることがある。この観点から、傾斜角度αは１．５°以下がより好ましく、１．０°以下が特に好ましい。

研削前の段階における経線方向サイズＤ１と緯線方向サイズＤ２との差（Ｄ１−Ｄ２）は、０．０１ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下が好ましい。差（Ｄ１−Ｄ２）が上記範囲未満であると、研削によるディンプル１６の変形による外観低下が顕著である。この観点から、差（Ｄ１−Ｄ２）は０．０２ｍｍ以上がより好ましく、０．０３ｍｍ以上が特に好ましい。差（Ｄ１−Ｄ２）が上記範囲を越えると、研削後においても経線方向サイズが緯線方向サイズよりも大きいことによって外観が不十分となることがある。この観点から、差（Ｄ１−Ｄ２）は０．４０ｍｍ以下、さらには０．３５ｍｍ以下、さらには０．３０ｍｍ以下、さらには０．２０ｍｍ以下が好ましい。

パーティングライン３０が凹凸状である成形型２０が用いられることがある。この場合も、研削前の段階で経線方向サイズが緯線方向サイズよりも大きなディンプル１６が赤道Ｅの近傍に設けられることで、研削による外観低下が防止されうる。

図６は、本発明の他の実施形態に係る製造方法におけるボール本体４２の一部が示された断面図である。この図６には、赤道Ｅと、この赤道Ｅの近傍のディンプル４４と、バリ４６とが示されている。このディンプル４４の断面形状は、単純な円弧である。この円弧の曲率半径はＲ１である。このディンプル４４は、いわゆるシングルラジアスディンプルである。

このディンプル４４は、従来のディンプル４８（二点差線で示されている）がその最高緯度点Ｐを中心として回転させられ、かつ円弧がその曲率半径Ｒ１のまま延長された形状を呈する。回転の方向は、赤道Ｅに対する深さ方向線５０の傾きが小さくなる方向である。回転後の深さ方向線５０ａは、回転前の深さ方向線５０（ボール本体４２の法線でもある）に対して傾斜している。傾斜角度は、αである。回転により、ディンプルの下端Ｑは点Ｑａへと移動する。回転によって得られたディンプル４４では、経線方向サイズが、従来のディンプル４８のそれに比べて大きい。このディンプル４４では、経線方向サイズが緯線方向サイズよりも大きい。このディンプル４４は、縦長である。

バリ４６が研削・除去されることで、赤道線Ｅ近傍のボール本体４２も研削される。研削により、図３及び図４に示されたケースと同様に、ディンプル４４の赤道Ｅ側のエッジが移行する。移行により、経線方向サイズが減少する。前述のように、研削前のディンプル４４は縦長なので、経線方向サイズの減少によって、ディンプル４４の平面形状が真円に近づく。このボール本体４２から得られたゴルフボールは、外観に優れる。

図７は、本発明のさらに他の実施形態に係る製造方法におけるボール本体５２の一部が示された断面図である。この図７には、赤道Ｅと、この赤道Ｅの近傍のディンプル５４と、バリ５６とが示されている。図７には示されていないが、このディンプル５４の平面形状は六角形である。このディンプル５４は、平坦な底面５８と、側壁６０とからなる。図７において両矢印Ｄ１で示されているのは経線方向サイズであり、両矢印Ｌｂで示されているのは底面５８の経線方向サイズである。

このディンプルは、従来の六角形ディンプル６２（二点差線で示されている）がその最高緯度点Ｐを中心として回転させられ、かつ側壁６０が延長された形状を呈する。回転の方向は、赤道Ｅに対する深さ方向線６４（底面中心で底面と直交する線）の傾きが小さくなる方向である。回転後の深さ方向線６４ａは、回転前の深さ方向線６４（ボール本体の法線でもある）に対して傾斜している。傾斜角度は、αである。回転により、ディンプルの下端Ｑは点Ｑａへと移動する。回転によって得られたディンプル５４では、経線方向サイズが、従来のディンプル６２のそれに比べて大きい。このディンプル５４では、経線方向サイズが緯線方向サイズよりも大きい。このディンプル５４は、縦長である。

バリ５６が研削・除去されることで、赤道線Ｅ近傍のボール本体５２も研削される。研削により、図８に示されるように、ディンプル５４の赤道Ｅ側のエッジが、二点差線で示された位置から実線で示された位置へ移行する。換言すれば、研削により、経線方向サイズが減少する。前述のように研削前のディンプル５４は縦長なので、経線方向サイズの減少によって、ディンプル５４の平面形状が正六角形に近づく。このボール本体５２から得られたゴルフボールは、外観に優れる。

非円形ディンプルの場合は、図８に示されるように、経線方向線分６０と幾何学的に等価な線分であってかつ緯線に対する傾斜角度が最も少ない線分６２が決定され、この線分６２の長さが緯線方向サイズＤ２とされる。非円形ディンプルの場合も、経線方向サイズＤ１と緯線方向サイズＤ２との差（Ｄ１−Ｄ２）は、０．０１ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下が好ましい。

研削後のディンプルの形状は、三角形、四角形、五角形、楕円、長円、卵形等であってもよい。

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］
いずれも半球状キャビティと８個のピンプルとを備えた上型及び下型からなる成形型を用意した。この成形型に球状のコアを投入し、このコアとキャビティ面との間に溶融樹脂を射出して、カバーを成型した。ピンプルにより、下記表１に示される仕様のディンプルが形成された。こうして得られたボール本体のシームに生じたバリを、サンドベルトで研削した。このボール本体に塗装を施し、ゴルフボールを得た。

［実施例２から１０及び比較例１］
成形型を変更した他は実施例１と同様にして、ゴルフボールを得た。研削前のディンプルの仕様が、下記の表１に示されている。

［外観の観察］
ゴルフボールを目視により観察し、外観をＡからＤの４段階にランク付けした。

表１に示されるように、実施例のゴルフボールの外観は比較例のゴルフボールの外観よりも良好である。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係るゴルフボール製造方法により、外観に優れたゴルフボールが得られる。この製造方法は、ゴルフボールの品質及び生産性の向上に寄与しうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る製造方法によって得られた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のゴルフボールのための成形型が示された断面図である。 図３は、図２の成形型で得られたボール本体の一部が示された断面図である。 図４は、図３のボール本体から得られたゴルフボールが示された断面図である。 図５は、図４のゴルフボールのディンプルが示された正面図である。 図６は、本発明の他の実施形態に係る製造方法におけるボール本体の一部が示された断面図である。 図７は、本発明のさらに他の実施形態に係る製造方法におけるボール本体の一部が示された断面図である。 図８は、図７のボール本体から得られたゴルフボールのディンプルが示された正面図である。 図９は、従来の製造方法におけるボール本体の一部が示された断面図である。 図１０は、図９のボール本体から得られたゴルフボールが示された断面図である 図１１は、図１０のゴルフボールのディンプルが示された正面図である。

符号の説明

１０・・・ゴルフボール
１２・・・コア
１４・・・カバー
１６・・・ディンプル
２０・・・成形型
２２・・・上型
２４・・・下型
２６・・・キャビティ面
２８・・・ピンプル
３０・・・パーティングライン
３２・・・ボール本体
３４・・・バリ
Ｅ・・・赤道

Claims (3)

1. 経線方向サイズが緯線方向サイズよりも大きなディンプルを赤道近傍に備えたボール本体が成形型で成形される成形工程
   及び
   この赤道線近傍が研削されることで、成形型に起因してシームに生じたバリが除去されると共に、上記ディンプルのうちシームに近い部分が切削されてこのディンプルの経線方向サイズが減じられ、ディンプルの平面形状が真円に近づく除去工程
   を備えており、
   上記成形工程で得られたディンプルにおける、経線方向サイズと緯線方向サイズとの差が０．１７ｍｍ以上０．３４ｍｍ以下であるゴルフボール製造方法。
2. 上記成形工程で得られたディンプルが、その断面形状が底近傍の円弧とこの円弧に連続するエッジ近傍の円弧とを備えたダブルラジアスディンプルであり、且つ、この底近傍の円弧の中心においてこの円弧と直交する方向である深さ方向がボール本体の法線方向と異なる形状を呈する請求項１に記載の製造方法。
3. 上記ボール本体の法線方向に対する深さ方向の角度が０．２°以上２．０°以下である請求項２に記載の製造方法。

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