JP6051586B2

JP6051586B2 - ゴルフボール

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Publication number: JP6051586B2
Application number: JP2012106458A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　克典; 克典佐藤; 拓麻中川
Original assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Priority date: 2011-05-24
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2032-05-08
Also published as: US8771104B2; JP2012239886A; US20120302378A1

Description

本発明は、ボール表面に形成される陸部及びディンプルをユニークな形状に設計することにより飛び性能を向上させ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。

図１８及び図１９に示されるように、通常、ゴルフボールに用いられるディンプルＤの形状は、平面視円形の窪みであることが多い。円形ディンプルを高密度に配置しようとする場合には、例えば隣り合った２つのディンプルを区画する陸部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ｔが形成されることになる。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。

そこで、最近では、ディンプルの表面形状が、楕円形、涙形、多角形等の円形以外のディンプルを使用し、特に、これらのディンプルを円形ディンプルと組み合わせることにより、ボール全体のディンプル配置態様をユニークなものに仕上げると共に、ボール表面の陸部の面積をできる限り小さくして、ボールの空気力学的性能を高めようとする技術が多数提案されている。その中でも、本出願人は、先に特開２００６−０９５２８１号公報及び特開２００５−３０５１５２号公報に記載されたゴルフボールを提案している。

上記提案のゴルフボールは、図１６及び図１７に示されるように、ボール表面に、多数の円形ディンプルＤ１が形成されると共に、該円形ディンプルＤ１の縁部に沿って円形リング状の陸部５１が形成され、更に、円形リング状の陸部５１，５１同士を架橋するように、直線状の陸部５２が形成されるものである。そして、互いに隣接する３個又は４個の円形ディンプルＤ１の間には、上記の陸部が取り囲むようにして非円形ディンプルＤ２が形成されるものである。

しかしながら、上記のゴルフボールについては、従来のゴルフボールに比べて陸部面積を小さくできるものではあるが、更なるディンプル効果により空気抵抗の低減を図り飛び性能を大幅に向上させるため、なお改良の余地が残されていた。

特開２００６−０９５２８１号公報特開２００５−３０５１５２号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ディンプル効果による空気力学的性能をより一層高め、飛び性能を大幅に向上させ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、ボール表面には、多数の円形及び非円形のディンプルが存在し、ディンプル以外の部分である陸部が、円形ディンプルの縁部に沿って形成される円弧状の第１陸部と、隣接する２つの円形ディンプルを橋掛けするように配置され、中央部分が窪むように形成される第２陸部とからなり、非円形ディンプルの縁部形状が、これらの複数の第１陸部及び複数の第２陸部を組み合わせることにより決定されることを特徴とするゴルフボールを提供する。

即ち、飛び性能にはディンプルの表面占有率が寄与し、その表面占有率が大きい程、空気力学的性能が良いことが知られている。そこで、本発明のゴルフボールにおいては、ディンプルの表面占有率を増大させるため、陸部の形状に着目し、その最適化により空気力学的性能を向上させたものである。表面占有率の増加は、陸部面積の減少を意味するものであり、陸部面積を小さくすることは飛距離増大に対する有効な策である。具体的には、隣り合う３個又は４個の円形ディンプルの間に配置される非円形ディンプルの縁部形状が、複数の第１陸部及び複数の第２陸部を組み合わせることにより決定されるものであり、上記非円形ディンプルの面積占有率を高め、陸部面積をできる限り小さくしたものである。

また、本発明においては、空気力学上、あまりに抵抗となる形状は避けるため、非円形ディンプルの内角部の形状を所定の曲率半径により湾曲することが望ましい。そして、本発明において、ボール表面に形成された複数の第１陸部及び複数の第２陸部の形状は、従来にない見た目の新規性が感じられ、これらの陸部形状の組み合わせによってボール表面に最適形状を構成し、飛距離を増大させることが可能である。

従って、本発明は、下記のゴルフボールを提供する。
［１］ボール表面には、多数の円形及び非円形のディンプルが存在し、ディンプル以外の部分である陸部が、円形ディンプルの縁部に沿って形成される円弧状の第１陸部と、隣接する２つの円形ディンプルを橋掛けするように配置され、中央部分が窪んだ形状を有する第２陸部とから構成されるものであり、非円形ディンプルの縁部の形状が、上記の複数の第１陸部及び複数の第２陸部を組み合わせることにより決定されることを特徴とするゴルフボール。
［２］第１陸部及び第２陸部の幅が０．０５〜１．０ｍｍである［１］記載のゴルフボール。
［３］陸部の外表面がボールの最外周面を形成する［１］又は［２］記載のゴルフボール。
［４］非円形ディンプルの外周縁部において、第１陸部と第２陸部との接合部が、所定の曲率半径により平面視湾曲されるものである［１］、［２］又は［３］記載のゴルフボール。
［５］上記接合部の曲率半径が０．５〜１０ｍｍである［４］記載のゴルフボール。
［６］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、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Ｖｒが１．３〜１．７％である［１］〜［５］のいずれか１項記載のゴルフボール。
［７］ディンプルの深さが０．０５〜０．４ｍｍである［１］〜［６］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、ボール表面の陸部形状をユニークな形状に仕上げることにより、陸部面積をできる限り減少させ表面占有率をより一層増加させ、空気力学的性能を向上させて飛距離をより一層増大させることができる。

本発明の一実施例を示すゴルフボールの平面図である。図１に示したボール表面の部分拡大図である。図２の一部分を更に拡大した部分拡大図である。ディンプル及び陸部の横断面形状を説明するための概略図である。３個の円形ディンプルを繋ぐように形成された第２陸部の形状パターンＩを示す説明図である。３個の円形ディンプルを繋ぐように形成された第２陸部の形状パターンＩＩを示す説明図である。３個の円形ディンプルを繋ぐように形成された第２陸部の形状パターンＩＩＩを示す説明図である。３個の円形ディンプルを繋ぐように形成された第２陸部の形状パターンＩＶを示す説明図である。３個の円形ディンプルを繋ぐように形成された第２陸部の形状パターンＶを示す説明図である。３個の円形ディンプルを繋ぐように形成された第２陸部の形状パターンＶＩを示す説明図である。３個の円形ディンプルを繋ぐように形成された第２陸部の形状パターンＶＩＩを示す説明図である。３個の円形ディンプルを繋ぐように形成された第２陸部の形状パターンＶＩＩＩを示す説明図である。３個の円形ディンプルを繋ぐように形成された第２陸部の形状パターンＩＸを示す説明図である。３個の円形ディンプルを繋ぐように形成された第２陸部の形状パターンＸを示す説明図である。本発明の実施例で使用したゴルフボールの内部構造を示す断面図である。比較例１のゴルフボールの平面図である。図１６のディンプル及び陸部の形状を表す部分拡大図である。多数の円形ディンプルのみを配置した従来のゴルフボール（比較例２）の平面図である。図１８のディンプル及び陸部の形状を表す部分拡大図である。

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。
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平面図であり、図２は図１の部分拡大図、図３は図２の一部分における拡大図、図４はディンプルと陸部との横断面を示した概略図である。

本発明の第１実施例においては、図１〜３に示されるように、ボール球面上に陸部５によって区画されたディンプルＤを多数配置している。そして、隣接するディンプルＤ，Ｄの間には、略並行な輪郭線により区画された網目状又は格子状の陸部５が存在することになる。この陸部５の幅は、好ましくは０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内に調整されるものであり、より好ましくは０．１ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。上記の間隔幅が狭すぎると、打撃時にディンプルが変形しやすくなり、逆に、上記間隔幅が広すぎると、ディンプルの表面占有率が小さくなり飛びが劣ることとなる。

また、上記の陸部の形状は、円形ディンプルＤ１の縁部に沿って形成されたリング状の陸部（第１陸部５１）と、隣接する２つの円形ディンプルＤ１，Ｄ１を橋掛けするように配置され、その形状については、中央部分が窪むように幅狭に形成された第２陸部５２とから構成されており、非円形ディンプルＤ２の縁部の形状が、これらの複数の第１陸部５１及び複数の第２陸部５２を組み合わせることにより決定されるものである。

具体的には、本実施例においては、上記の陸部５は円形ディンプルＤ１の場合、５個乃至６個の第１陸部５１によって形成されており、また、非円形ディンプルＤ２の場合、３個の第１陸部５１及び３個の第２陸部５２によってそれぞれ形成されている。そして、互いに隣接して配置された２個の非円形ディンプルＤ２，Ｄ２間に介在する第２陸部５２は両ディンプルの間では共有されている。このような陸部が複数接合する部位、即ち、本実施例においては、３個の陸部５が三叉状に接合する接合部には、図３中の符号Ｒ（曲率半径）で示されているように、平面視滑らかな湾曲を形成する部分が含まれている。

即ち、非円形ディンプルＤ２の内角が、平面から視たときに湾曲を呈している形状であることが好適である。非円形ディンプルでは、通常の内角部の形状では表面の滑らかさがなく、そのため空気との摩擦抵抗が大きくなってしまい、ボール飛距離が伸びなくなる。そこで、角部を特定の曲率半径Ｒを有した湾曲面に仕上げる。

この湾曲部は一定の曲率を有するものではなく、その最小となる部分での曲率半径Ｒは、特に制限はないが、好ましくは０．１〜５．０ｍｍであり、より好ましくは１．０〜３．０ｍｍの範囲内に調整される。

また、本実施例において、ディンプルの断面は、図４（Ａ）に示した横断面図を参照することができる。陸部５の上面の形状は、従来の陸部のように、ボールＧの最外周面Ｘに沿った最外周面と同一の曲率の形状であってもよいし、図４（Ｂ）に示したように、ボールの外側に向かって頂部ｊが円弧状の曲面をもって突出した断面形状であってもよい。この場合の円弧状断面の半径ｒは０．２〜５．０ｍｍの範囲内が好適である。ボールの最外周面の位置を示す線Ｘからディンプルの最深部までの深さｄは、特に制限はないが、０．０５〜０．４ｍｍの範囲内であることが好ましい。

図３に示されるように、第２陸部５２は、中央部５２ａが窪んで形成されると共に、円形ディンプルＤ１の周りに沿ってなる第１陸部５１と連結する端部５２ｂが幅広く形成されている。図５〜１４は、本実施例とは別の陸部形状の具体例を示すものであり、複数の直線を組み合わせること、曲率半径の異なる曲線を組み合わせること、直線と曲線とを組み合わせることなどにより様々なバリエーションの陸部形状を製作することができる。第２陸部５２の形状について、好ましくは、端部側から中央に向かって漸次狭小となり、中央部の幅が実質的にゼロに近づけるように極細とすることにより、直線状陸部の占有面積を小さくし、且つ直線状陸部等によって囲まれた非円形ディンプルＤ２の形状が外側に膨らみを帯びた形状に仕上げることである。即ち、非円形ディンプルＤ２の形状を円形に近い形状に仕上げ、ディンプル形状の等方性により、大気中のボールの回転方向の違いによるボールの向きの違いをなくし、飛びの横方向へのばらつきを抑制することができる。このように、ディンプル形状がより円形（等方性）に近い具体例としては、図５〜８、図１３、１４の形状が挙げられ、このディンプル形状を採用することにより、ボールの向きによる違いが抑えられ、飛びの横方向へのばらつきを抑制できる。

次に、本実施例におけるディンプルの配置について述べると、ゴルフボール半球上で極を中心として２回対称配列、ゴルフボール半球上で極を中心として３回対称配列、ゴルフボール半球上で極を中心として４回対称配列、及びゴルフボール半球上で極を中心として５回対称配列などのいかなる配列パターンをも好適に採用することができる。なお、図２は、ゴルフボール半球上で極Ｏを中心として３回対称配列するための基本単位である球面三角形Ｔを示した部分拡大図であり、ディンプルを配置した狭角が１２０°の２個の経線と赤道Ｌとによって囲まれた球面三角形Ｔを便宜上１個だけ示したものである。

ディンプルの配置については、大，小２種類の円形ディンプルが使用され、大きい方の円形ディンプルＤ１’の周りには各々６個の非円形ディンプルＤ２’が花弁状に配置されており、この場合、それぞれ２個の最も近い円形ディンプルＤ１’，Ｄ１’の間においては非円形ディンプルＤ２’が両者の共有関係をもって介存しており、円形ディンプルＤ１’を中心にして非円形ディンプルＤ２’が花弁状に配置されている。

一方、ユニット三角形Ｔの極Ｏと一致する頂点と底部との中央とを結んだ中心線上には、比較的小さな円形ディンプルＤ１”と、その周りに５個の非円形ディンプルＤ２”とが同様に花弁状に配置されている。

また、陸部５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。

本実施例（第１実施例）においては、ディンプルの総数は３２６個であり、このうち、非円形ディンプルは２１６個であり、残り１１０個は円形ディンプルである。この場合、ディンプル総数に占める非円形ディンプルの個数割合は６６．３％となる。このようにディンプルが非円形ディンプルと円形ディンプルによって構成されている場合、ディンプル総数に占める非円形ディンプルの割合は５０〜７５％であることが好ましく、より好ましくは５５〜７５％である。

ボール表面に形成されたディンプルＤの総数については、特に制限されるものではないが、好ましくは１００個以上、より好ましくは２５０個以上であり、上限値としては、好ましくは５００個以下、より好ましくは４５０個以下である。

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４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、ボール外周面Ｘ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Ｖｒ）は、通常１．１％以上、好ましくは１．２％以上、より好ましくは１．３％以上、更に好ましくは１．４％以上であり、上限値としては１．７％以下、好ましくは１．６５％以下、より好ましくは１．６％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。

本発明のゴルフボールを成型するための金型（２分割タイプ）の作製については、３ＤＣＡＤ・ＣＡＭを使用し、反転用マスター型にて全表面形状を直接３次元で切削する手法、または成型用金型のキャビティ部（内壁面）を直接３次元で切削する手法などを採用することができる。

仕上げ加工（トリミング）については、球状キャビティの赤道Ｌに沿って形成される金型の上下型のパーティングラインが陸部５の最高点を通るようにすることにより、仕上げ加工（トリミング）を容易にすることができる。

本発明のゴルフボールは、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１５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１５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１５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）の終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、中間層２又はカバー３の材料としては、公知の熱可塑性樹脂、特に、アイオノマー樹脂やウレタン樹脂を採用することができ、特に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、０．３〜１．５ｍｍとすることが好ましい。なお、ボール重さ、直径等のボール規格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］
実施例１（図１）及び比較例１（図１６），比較例２（図１８）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、ディンプルの配列パターンについては、実施例１、比較例１及び２の全ての例おいて、ボール半球上で極を中心として３回対称配列したものに基づく。

これら各例のゴルフボールの内部構造は、図１５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。その詳細は下記のとおりである。

コア
ポリブタジエン（製品名ＢＲ７３０、ＪＳＲ社製）を１００質量部、アクリル酸亜鉛を３３．８質量部、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサンとシリカとの混合物（製品名パーヘキサＣ−４０、日本油脂社製）を３．０質量部、硫黄を０．１質量部、酸化亜鉛を２５．７質量部、及びペンタクロロチオフェノール亜鉛塩を１．５質量部用いた。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１５７℃、加硫時間１５分の条件で加硫し、各例のソリッドコアを作製した。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、３．７ｍｍ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、ＡＭ７３３１（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）、及び水酸化カルシウム＝８５／１５／２０／２．９（質量比）のブレンド物。また、カバーの材料は、ＡＭ７３１１、ハイミラン１５５７、ハイミラン１６０５、ハイミラン１８５５、及び水酸化カルシウム＝１５／３５／３５／１５／２．７（質量比）のブレンド物。また、中間層とカバーのショアＤ硬度は、それぞれ５１及び５９であった。

ボール試験
得られたゴルフボールは飛距離の測定を行った。テストにあたっては、ゴルフ打撃ロボットにドライバーＷ＃１をつけて、打撃した時の飛距離を測定した。打撃条件は、ボール初速が約６５ｍ／ｓ、打ち出し角が約１０°、初期バックスピン量が約２８００ｒｐｍとなる条件に設定した。クラブはブリヂストンスポーツ社製「ＴｏｕｒＳｔａｇｅＸ−Ｄｒｉｖｅ７０１」（ロフト９°）を使用した。測定結果を表１に示した。なお、ディンプルの表面占有率（ＳＲ）は、仮想球の表面積に対して、各ディンプルの縁部によって囲まれる仮想球面の総面積が占める割合を％で表す。

表１に示されるように、本発明である実施例１のゴルフボールは、円形ディンプルのみからなる通常のディンプルを有する比較例２のゴルフボールに比べて、ディンプル表面占有率を１０％増加させ、また、円形ディンプル及び非円形ディンプルの個数が同数である比較例１のゴルフボールに比べると、ディンプル表面占有率を３％増加させることができた。その結果、実施例１のゴルフボールは、比較例１及び比較例２に比べて飛距離が大幅に増大し、また、ボールの等方性が良好なものであった。

Ｇゴルフボール
Ｄディンプル
Ｄ１円形ディンプル
Ｄ２非円形ディンプル
５陸部
５１第１陸部
５２第２陸部

Claims

ボール表面には、多数の円形及び非円形のディンプルが存在し、ディンプル以外の部分である陸部が、円形ディンプルの縁部に沿って形成される円弧状の第１陸部と、隣接する２つの円形ディンプルを橋掛けするように配置され、中央部分が窪んだ形状を有する第２陸部とから構成されるものであり、非円形ディンプルの縁部の形状が、上記の複数の第１陸部及び複数の第２陸部を組み合わせることにより決定されることを特徴とするゴルフボール。
第１陸部及び第２陸部の幅が０．０５〜１．０ｍｍである請求項１記載のゴルフボール。
陸部の外表面がボールの最外周面を形成する請求項１又は２記載のゴルフボール。
非円形ディンプルの外周縁部において、第１陸部と第２陸部との接合部が、所定の曲率半径により平面視湾曲されるものである請求項１、２又は３記載のゴルフボール。
上記接合部の曲率半径が０．５〜１０ｍｍである請求項４記載のゴルフボール。
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、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Ｖｒが１．３〜１．７％である請求項１〜５のいずれか１項記載のゴルフボール。
ディンプルの深さが０．０５〜０．４ｍｍである請求項１〜６のいずれか１項記載のゴルフボール。