JP4737404B2 - ゴルフボール - Google Patents

Description

本発明は、飛び性能に優れたゴルフボールに関するものである。

ゴルフボールにおいて、打ち出されたボールが大きな飛距離を得るためには、ボール自体に備わる高反発性と、ボール表面に配置されたディンプルによる飛行時の空気抵抗の低減が重要であることはよく知られており、空気抵抗低減を目的として、ディンプルを可及的に高密度に且つ均等にボール表面に配列する方法が種々提案されている。

ここで、図７に示すように、通常、ゴルフボールＧに用いられるディンプルｓの形状は、平面視円形の窪みである。このような円形ディンプルｓを高密度に配置しようとするため、例えば隣り合った２つのディンプルを区画する陸部ｔの幅を零近くまで小さくしたとしても、配置されたディンプルの３個又は４個に囲まれた部分には、一定の広さを有する三角形又は四角形状の一定の大きさを有する陸部が形成されたことになる。一方、ボール球面上には、ディンプルをできるだけ均等に配置することが不可欠であるため、円形ディンプルｓの配置密度はある程度妥協する必要があった。

この様な背景のもとで、ディンプルを密度高く、均等に配置することを目的とし、直径が異なる２〜５種類のディンプルを、ボール球面を正８面体或いは正２０面体などの多面体に見立てて配置することが行われている。

しかしながら、円形ディンプルを用いる限り、球面の面積全体に対する総ディンプル面積の占有率は７５％前後（又は陸部面積の占有率は２５％前後）が実用上限度である。

一方、上記ディンプルとは異なり、滑らかな球面上に格子上に延びる突起（lattice members）を突設して多数の六角形小区域に区分したゴルフボールが米国特許第６２９０６１５号明細書によって提案されている。

しかし、格子状突起で区分された六角形小区域はボール中心と一致する中心を持った球面であり、ディンプルではないため空気抵抗低減の効果において不利である。

米国特許第６２９０６１５号明細書

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、ボール表面に形成された斬新なディンプル形状の組み合わせによってディンプル効果による空気力学的性能を向上させて、ボールの飛距離増大を図ることができるゴルフボールを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、ボール表面に縁部によって区画されたディンプルを複数備えたゴルフボールにおいて、上記ディンプルを、上記縁部を構成する曲線状縁部要素の複数が交差することにより平面視上非円形の形状を呈するように形成し、これら非円形ディンプルのうちの少なくとも１個がディンプルの内側に膨出した形状を有する縁部要素を含む縁部により区画されるように構成することにより、ボール表面には斬新なディンプルが形成されると共に、これらのディンプル形状の組み合わせによってディンプル効果による空気力学的性能を一層向上させることができ、ボールの飛距離を飛躍的に増大させることができ、本発明をなすに至ったものである。

即ち、ゴルフボールの飛び特性には、ディンプルの表面占有率が大きく寄与し、その表面占有率が大きい程、空力性能が良い。本発明においては、ディンプルの縁部の形状に着目し、この縁部によって囲まれたディンプルを斬新かつユニークな形状にしてボール表面に配置することにより、ディンプルの表面積占有率を増加させることができると共に、ディンプルを均等かつバランス良く配置することができ、この結果、ボールの飛距離増大を実現したものである。

従って、本発明は、下記のゴルフボールを提供する。
〔１〕ボール表面に縁部によって区画されたディンプルを複数備えると共に、上記ボール表面を球面多面体とみなし、その基本単位であるユニット三角形を利用することによりディンプルをボール表面に配置するものであり、上記ディンプルは、ボール最外周面に位置する縁部の頂点から中央最深部に至るまでの凹部分であり、上記ディンプルの底部は、横断面から視たとき凹形状を呈するようにしたゴルフボールにおいて、上記ディンプルが、上記縁部を構成する曲線状縁部要素の複数が交差することにより平面視上非円形の形状を呈し、これら非円形ディンプルのうちの少なくとも１個が、平面視上においてディンプルの内側に膨出した形状を有する縁部要素を含む縁部により区画され、且つ上記曲線状縁部要素を連ねてなる波状の大円がボール表面に少なくとも１本形成され、更に、円弧状の縁部が上記ユニット三角形の各辺の中点を通過するようにしたことを特徴とするゴルフボール。
〔２〕上記曲線状縁部要素の形状が円弧状である請求項１記載のゴルフボール。
〔３〕上記曲線状縁部要素を連ねてなる波状の大円をボールの赤道線に沿って形成した請求項１記載のゴルフボール。
〔４〕上記縁部の横断面形状が円弧状である請求項１、２又は３記載のゴルフボール。
〔５〕ディンプルの最深部におけるディンプルの深さが０．１〜０．５ｍｍである請求項１〜４のいずれか１項記載のゴルフボール。
〔６〕３個の曲線状縁部要素により区画された非円形のディンプルを含む請求項１〜５のいずれか１項記載のゴルフボール。
〔７〕４個の曲線状縁部要素により区画された非円形のディンプルを含む請求項１〜６のいずれか１項記載のゴルフボール。
〔８〕上記ユニット三角形の各辺の中点を円の中心とする円弧状縁部を形成した請求項１〜７のいずれか１項記載のゴルフボール。
〔９〕上記ユニット三角形内には、直線状縁部要素が含まれる請求項１〜８のいずれか１項記載のゴルフボール。

本発明のゴルフボールによれば、縁部によって囲まれたディンプルを斬新かつユニークな形状にしてボール表面に配置することにより、ディンプルの表面積占有率を増加させることができると共に、ディンプルを均等かつバランス良く配置し、ディンプル効果による空気力学的性能を向上させて、ボールの飛距離増大を実現したものである。

以下、本発明のゴルフボールについて、図面を参照して詳しく説明する。本発明においては、ボール表面に縁部によって区画されたディンプルを複数備えたゴルフボールであって、上記ディンプルは、上記縁部を構成する曲線状に延びる縁部要素の複数個（通常３個以上）が交差して平面視上非円形に呈するように形成される。そして、本発明は、これら非円形ディンプルを区画した曲線状縁部要素のうち少なくとも１個がディンプルの内側に膨出した形状によって形成されたディンプルを含む点に特徴を有するゴルフボールである。

また、ディンプルを偏りなく球面に展開するには２０面体、１２面体、８面体等の多面体やボールの軸線を中心に３回対称，５回対称などの配置手法を利用することが好ましい。このような展開手法により平面視上円形の陸部を利用してディンプルを形成することができる。

本発明では、金型のパーティングラインが陸部の最高点を通るようにするため、少なくとも１本の大円となるような陸部要素の連なりを形成させることが好ましい。具体的には、その陸部要素の連なりは波状又はサインカーブ状等の波打った形状とすることができる。これにより仕上げ加工（トリミング）を容易にすることができる。

また、ボール表面に形成されたディンプルの総数は１００個以上、好ましくは２５０個以上、上限値としては５００個以下、好ましくは４５０個以下である。
ボールを成型するための金型作成には、３ＤＣＡＤ・ＣＡＭを使用し、反転用マスター型に、全表面形状を直接３次元で削りだす手法、或いは、成型用金型のキャビティ部を直接３次元で削りだす手法を用いる。なお、カバー成形時に金型のキャビティ内にコア又はコアを被覆した中間層をキャビティの中心部に保持するためのサポートピンの先端部は、ディンプル形状に応じて円形，非円形のどちらでも使用することもできる。

また、ボールの全体積に占めるディンプル空間の占有率に関し、図３を参照して説明すると、ボール表面にディンプルがないと仮定した仮想球の体積に対して、ボール外周面とディンプルの凹部によって囲まれたディンプルの空間の総和が占める比率（ディンプル空間占有率）は、通常１．１％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは１．２５％以上、上限値としては１．６％以下、好ましくは１．５５％以下、より好ましくは１．５％以下の範囲内に設定する。このディンプル空間占有率の上記範囲内での設定により、ドライバーなど飛距離を稼ぐクラブによりボールを打撃した際の打球の吹き上げ過ぎ、または打球が上がらずドロップすることを防ぐことができる。

図１は、本発明における第１実施例を示したゴルフボールの写真であり、図２は同写真図の部分拡大図である。図２に示されたユニット三角形は、ボールを球面２０面体とみなした時の基本単位の三角形Ｔを示したものであり、ボール表面に形成されるディンプルの全体配置は、ユニット三角形Ｔの配置態様を基本単位として繰り返したものである。図２に示したユニット三角形Ｔ内の様子を以下に説明する。

第１実施例では、ディンプルを区画する縁部として球面２０面体を構成するユニット三角形Ｔの各辺の中点に中心を持つ円状に延びる半円状縁部ｐと、これら半円状縁部ｐの径方向外側に配置され、同縁部ｐに沿い、かつユニット三角形Ｔの２辺の各中点を通り大円を形成して球面上に延び、ユニット三角形内では円弧状を呈する円弧状縁部ｑと、半円状縁部ｐから同縁部の径方向外側に向かって分岐した直線状縁部ｒの一部分である直線状縁部要素ｒ１が１個のユニット三角形Ｔ内にそれぞれ複数個配置されている。１個のユニット三角形Ｔ内には、半円状縁部ｐ及び円弧状縁部ｑがそれぞれ３個配置されると共に、直線状縁部要素ｒ１が６個配置されている。

第１実施例では、１個のユニット三角形Ｔ内には、上記の半円状縁部ｐ，円弧状縁部ｑそれぞれの１部分である半円状縁部要素ｐ１，円弧状縁部要素ｑ１と直線状縁部要素ｒ１の各縁部要素が、３個の組合せ、４個の組合せ及び５個の組合せによってそれぞれ異なる非円形ディンプルが形成される。なお、縁部要素とは、異なる縁部同士が交差する交差部から他の交差部までの縁部の１部分を意味するものである。そして、半円状縁部要素ｐ１及び円弧状縁部要素ｑ１はともに本発明における曲線状縁部要素の具体例の一部として示したものである。

第１実施例におけるユニット三角形Ｔ内のディンプルの配置について詳細に述べると、ユニット三角形Ｔの中央部には、３個の半円状縁部要素ｐ１によって非円形のディンプルＤ３が形成される。また、略三角形状のディンプルＤ３の周囲には、半円状縁部要素ｐ１及び円弧状縁部要素ｑ１が４個組み合わさって２種類の非円形ディンプルＤ４が計６個形成されている。更には、ユニット三角形Ｔの各頂点の近傍には、２個の半円状縁部要素ｐ１及び１個の円弧状縁部要素ｑ１を３辺とする非円形ディンプルＤ３’が形成される。また更には、ユニット三角形Ｔの各頂点を中心として５個の半円状縁部要素ｐ１によって形成された非円形ディンプルＤ５’がユニット三角形Ｔ内に１／５の部分で配置されており、また、ユニット三角形Ｔの各辺上には、３個の半円状縁部要素ｐ１及び１個の直線状縁部要素ｒ１の組み合わせによって形成された非円形ディンプルＤ４’及び２個の半円形縁部要素ｐ１と２個の円弧状縁部要素ｑ１と１個の直線状縁部要素ｒ１とによって形成された非円形ディンプルＤ５”の各半等分がユニット三角形Ｔ内にそれぞれ配置される。本実施例において、ユニット三角形Ｔの中心に配置されたディンプル以外の非円形ディンプルは総てディンプルの内側に膨出した曲線状縁部要素を含む縁部によって形成されている。ボール表面に形成されるディンプルの総数は３３２個である。

上記実施例において、図２に示した半円状縁部ｐの平面視上の直径ｄｒについては、ゴルフボールの直径ｄｇに対する比ｄｒ／ｄｇが０．１４〜０．４５の範囲内であることが好ましく、０．１４〜０．３がより好ましい。

また、第１実施例では、ボールを金型により成形する際、該金型のパーティングラインに相応するボール球面上の大円線を赤道とみなした場合、上記の円弧状縁部要素ｑ１の連なりである円弧状縁部ｑのうち１本については、ボールの赤道に沿って１本の波状の大円が形成されることとなる。このような波状又はサインカーブ状の大円は少なくとも１本有することが好ましい。

図３は図２のＡ−Ａ断面であり、本実施例におけるディンプル及び縁部の横断面図を表わしている。即ち、ディンプルの縁部ｐの頂点を結んでなるボールＧの最外周面Ｙ（一点鎖線）からボール中心方向に向かって距離ｈの地点に上記外周面の延長線と同心に描いた基準線Ｘ（二点鎖線）の範囲内に上記縁部ｐは形成される。上記距離ｈは、０．０１〜０．２０ｍｍの範囲内である。また、縁部ｐの横断面形状ついては、特に制限はないが、Ｒ０．２〜５．０ｍｍの円弧形状であることが好ましい。上記Ｒ値が大きすぎると陸部面積を増やしてしまい空気抵抗となり、小さすぎると打撃した際に縁部が削れやすく、耐久性に欠けるおそれがある。なお、基準線Ｘの位置は、ボールの内側に中心を有する半径Ｒに基づく円弧状曲線と凹形状に形成されたディンプルの底部から延びる壁部曲線とが接合する変曲点の部分に設けることができる。

この場合、ディンプルＤ１を区画する縁部ｐにおいては、縁部全体の８０％以上、上限として実質上１００％が同一の横断面形状の縁部からなることが好適である。

図３に示した例では、ディンプルＤ１の部分は、最外周面Ｙとして示した一点鎖線上の縁部の頂点に始まり、ほぼ中央最深部に至るまでの凹部であり、該ディンプルの底部は凹形状である。ディンプルの縁部ｐから最深部までの深さｄは０．１〜０．５ｍｍに調整することが好ましく、特に、０．１５〜０．３５ｍｍとすることが好ましい。ディンプル深さｄが０．１ｍｍ未満であると、ディンプルとしての効果が得られない場合があり、一方、０．５ｍｍを超えると空気抵抗が生じてしまい飛距離に不利となる場合がある。

図４は、本発明における第２実施例を示したゴルフボールの写真であり、図５は同写真図の部分拡大図である。図５に示したユニット三角形Ｔ内のディンプル模様は、図２に示す第１実施例のディンプル模様と共通するいくつかの特徴点を有する。図５に示したユニット三角形Ｔ内の様子を以下に説明する。

第２実施例では、球面２０面体を構成するユニット三角形Ｔの各辺の中点に中心を持つ円状に延びる第１円弧状縁部ｐ’と、これら第１円弧状縁部ｐ’の径方向外側に位置し、同縁部に沿って配置されており、かつユニット三角形Ｔの２辺の各中点を通り大円を形成して球面上に波状に延びてなり、ユニット三角形Ｔ内では円弧状を呈する第２円弧状縁部ｑ’と、ユニット三角形Ｔの各頂点を中心に持ち円弧状に沿って延びる第３円弧状縁部ｓ’と、第３円弧状縁部ｓ’の中央部と該ユニット三角形Ｔの各頂点とを結んだ直線状縁部ｒ’が１個のユニット三角形Ｔ内に配置されている。１個のユニット三角形Ｔ内には、第１円弧状縁部ｐ’、第２円弧状縁部ｑ’、第３円弧状縁部ｓ’及び直線状縁部ｒ’が各々３個ずつ配置されている。

第２実施例では、１個のユニット三角形Ｔ内には、上記の第１円弧状縁部ｐ’、第２円弧状縁部ｑ’、第３円弧状縁部ｓ’及び直線状縁部ｒ’の各縁部要素が３個、４個及び５個組み合わせてそれぞれ異なる非円形ディンプルが構成される。

第２実施例におけるユニット三角形Ｔ内のディンプルの配置について詳細に述べると、ユニット三角形Ｔの中央部には、３個の第１円弧状縁部ｐ’によって非円形ディンプルＤ３が形成されており、また、このディンプルＤ３の周囲には、３個の第１円弧状縁部ｐ’と１個の第２円弧状縁部ｑ’の組み合わせ、及び２個の第１円弧状縁部ｐ’と２個の第２円弧状縁部ｑ’の組み合わせによって、これらの縁部要素を４辺とする２種類の非円形ディンプルＤ４が計６個形成される。これらのディンプルの形状は上記第１実施例と同じである。更には、ユニット三角形Ｔの各頂点の近傍には、１個の第３円弧状縁部ｓ’及び２個の直線状縁部ｒ’により囲まれた非円形ディンプルＤ３’が部分的に対をなしてそれぞれ配置されており、また、ユニット三角形Ｔの各辺上にも、２個の第１円弧状縁部ｐ’，２個の第２円弧状縁部ｑ’及び１個の第３円弧状縁部ｓ’によって非円形ディンプルＤ５’が対をなして配置される。そして、これらディンプルＤ５’の間には、２個の第１円弧状縁部ｐ’と１個の第２円弧状縁部ｑ’及び１個の第３円弧状縁部ｓ’によって非円形ディンプルＤ４’が配置されている。本実施例において、ユニット三角形Ｔの中心部及び頂点部にそれぞれ配置された非円形ディンプルＤ３及びＤ３’以外の非円形ディンプルは総てディンプルの内側に膨出した曲線状縁部要素を含む縁部要素によって形成されている。本実施例において、ボール表面に形成されるディンプルの総数は３２０個である。

以上、本発明の一実施例におけるボール表面に形成されたディンプルの配置態様及び形状について説明したが、ボール構造に関しては、特に制限されるものではないが、ワンピースゴルフボール、ツーピースゴルフボール、３層構造以上のマルチピースゴルフボール等のソリッドゴルフボールとしても、糸巻きゴルフボールとしてもよく、あらゆる種類のゴルフボールに適用可能である。特には、図６に示したように、弾性ソリッドコアとカバーとを具備し、それらの間に１層又は複数層の中間層を配置した多層構造を好適に採用することができる。なお、図６中、符号１が弾性コア、符号２が中間層、符号３がカバーである。

図６に示したゴルフボールＧにおいては、弾性コア１はポリブタジエンを主材とし、ソリッドコアに９８Ｎ（１０ｋｇｆ）の初期荷重を加え、その状態から１２７４Ｎ（１３０ｋｇｆ）の荷重まで負荷したときの圧縮たわみ量は、特に制限されるものではないが、２．０ｍｍ以上、好ましくは２．５ｍｍ以上、上限値として４．５ｍｍ以下、好ましくは４．０ｍｍ以下の硬度、または硬さを有する。

また、カバー３の材料としては、公知の熱可塑性樹脂又は熱硬化性ポリウレタン樹脂を、中間層２としては、例えば、アイオノマー樹脂を好適に採用することができる。

上記カバーのショアＤ硬度としては、特に制限されるものではないが、スピン量と反発性の観点から、通常４５以上、好ましくは５０以上、上限値として７５以下、好ましくは６３以下である。

また、上記中間層のショアＤ硬度としては、特に制限されるものではないが、スピン量と反発性の観点から、通常４５以上、好ましくは５０以上、上限値として通常７０以下、好ましくは６０以下である。

上記カバーの厚さ及び中間層の厚さは、特に制限されるものではないが、それぞれ、１．０〜１．５ｍｍ、１．０〜２．０ｍｍとすることが好ましい。なお、ボール重量、直径等のボール規格についてはゴルフ規則に従って適宜設定することができる。

以下、実施例と比較例とを示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。

［実施例、比較例］
第１実施例（図１）、第２実施例（図４）及び比較例１（図７）に示したディンプル配置を有するゴルフボールを用い、これらのゴルフボールの飛び特性に関する比較テストを行った。なお、第１実施例（図１）、第２実施例（図４）及び比較例１（図７）のディンプルの配列方法は、いずれも球面２０面体配列に基づくものである。

これら各例のゴルフボールの内部構造は、図６に示すように、コア１、カバー３及び１層の中間層２からなるスリーピース構造のボールＧである。その詳細の下記のとおりである。

コア
ポリブタジエン（製品名ＢＲ０１、ＪＳＲ社製）を１００重量部、アクリル酸亜鉛を２５重量部、ジクミルパーオキサイド（製品名パークミルＤ、日本油脂社製）を０．８重量部、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（製品名パーヘキサ３Ｍ−４０、日本油脂社製）を０．８重量部、老化防止剤（製品名ノクラックＮＳ−６（商品名、大内新興化学工業社製）を０．２重量部、酸化亜鉛を２５重量部、ペンタクロロチオフェノール亜鉛塩を０．５重量部、ステアリン酸亜鉛を５重量部用いた。そして、これら成分からなるコア材料をコア用金型により加硫温度１６０℃、加硫時間２０分の条件で加硫し、各例のソリッドコアを作成した。コアの硬度については、初期荷重１０ｋｇｆから終荷重１３０ｋｇｆまで負荷したときの圧縮たわみ量（硬度１０−１３０ｋｇｆ）を測定したところ、３．５ｍｍの測定値を得た。

中間層及びカバー
次いで、上記ソリッドコアをセットした金型内で中間層を射出成形し、次にコアを中間層で被覆した被覆体を同様にセットした金型内でカバーを射出成形した。中間層の材料は、ハイミラン１６０５（三井・デュポンポリケミカル社製のアイオノマー樹脂）、ダイナロンＥ６１００Ｐ（日本合成ゴム社製のブロックコポリマーポリブタジエンの水素添加物）、ベヘニン酸（日本油脂社製）のブレンド物。また、カバーの材料は、パンデックスＴ８２９５（ディーアイシーバイエルポリマー社製、熱可塑性ポリウレタンエラストマー）、クロスネートＥＭ−３０（大日精化工業社製、イソシアネートマスターバッチ）のブレンド物である。
また、中間層とカバーのショアＤ硬度は、それぞれ５６及び５０であった。

ボール試験
得られたゴルフボールについては飛距離の測定を行った。テストにあたっては、打撃マシンにドライバー（Ｗ＃１）を装着し、打ち出し時において初速４５ｍ／ｓ、打ち出し角１０°となるように調整した。測定結果を表１に示した。

本発明の第１実施例のゴルフボールを示した写真である。 図１に示したボール表面の部分拡大図である。 図２のＡ−Ａ断面である。 本発明の第２実施例のゴルフボールを示した写真である。 図４に示したボール表面の部分拡大図である。 ゴルフボールの内部構造を示す断面図である。 従来のゴルフボールを示した写真である。

符号の説明

ｐ 半円状縁部
ｑ 円弧状縁部
ｒ 直線状縁部
ｐ１ 半円状縁部要素
ｑ１ 円弧状縁部要素
ｒ１ 直線状縁部要素
Ｄ３ 非円形ディンプル
Ｄ３’非円形ディンプル
Ｄ４ 非円形ディンプル
Ｄ４’非円形ディンプル
Ｄ５’非円形ディンプル
Ｔ ユニット三角形

Claims (9)

1. ボール表面に縁部によって区画されたディンプルを複数備えると共に、上記ボール表面を球面多面体とみなし、その基本単位であるユニット三角形を利用することによりディンプルをボール表面に配置するものであり、上記ディンプルは、ボール最外周面に位置する縁部の頂点から中央最深部に至るまでの凹部分であり、上記ディンプルの底部は、横断面から視たとき凹形状を呈するようにしたゴルフボールにおいて、上記ディンプルが、上記縁部を構成する曲線状縁部要素の複数が交差することにより平面視上非円形の形状を呈し、これら非円形ディンプルのうちの少なくとも１個が、平面視上においてディンプルの内側に膨出した形状を有する縁部要素を含む縁部により区画され、且つ上記曲線状縁部要素を連ねてなる波状の大円がボール表面に少なくとも１本形成され、更に、円弧状の縁部が上記ユニット三角形の各辺の中点を通過するようにしたことを特徴とするゴルフボール。
2. 上記曲線状縁部要素の形状が円弧状である請求項１記載のゴルフボール。
3. 上記曲線状縁部要素を連ねてなる波状の大円をボールの赤道線に沿って形成した請求項１記載のゴルフボール。
4. 上記縁部の横断面形状が円弧状である請求項１、２又は３記載のゴルフボール。
5. ディンプルの最深部におけるディンプルの深さが０．１〜０．５ｍｍである請求項１〜４のいずれか１項記載のゴルフボール。
6. ３個の曲線状縁部要素により区画された非円形のディンプルを含む請求項１〜５のいずれか１項記載のゴルフボール。
7. ４個の曲線状縁部要素により区画された非円形のディンプルを含む請求項１〜６のいずれか１項記載のゴルフボール。
8. 上記ユニット三角形の各辺の中点を円の中心とする円弧状縁部を形成した請求項１〜７のいずれか１項記載のゴルフボール。
9. 上記ユニット三角形内には、直線状縁部要素が含まれる請求項１〜８のいずれか１項記載のゴルフボール。