KR101197666B1 - 동일 중심의 방사상 요면이 형성된 원형 딤플을 갖는 골프공 - Google Patents

Abstract

본 발명은 골프공의 외주면에 다수 형성된 원형 딤플의 구조를 개선하여 골프공의 비행 안정성을 향상시키면서 비거리를 늘릴 수 있는 골프공에 관한 것으로, 외주면에 다수의 원형 딤플을 갖는 골프공에 있어서, 원형 딤플의 전체 또는 일부에는 원형 딤플의 가장자리를 따라 원형 딤플의 중심과 동일한 중심을 갖는 원호(圓弧) 형상의 홈으로 이루어진 방사상 요면이 일정 간격으로 다수 개가 형성되면서, 원형 딤플의 중심부의 깊이와 관련한 방사상 요면의 깊이, 원형 딤플의 중심부로부터 차지하는 방사상 요면의 각도, 골프공의 표면을 구상 다면체로 분할하는 대원을 기준으로 하는 방사상 요면이 점유할 수 있는 크기와 관련한 방사상 요면의 외측 직경과 내측 직경의 크기 및 방사상 요면의 폭을 한정한 것으로 요지로 한다.

Description

동일 중심의 방사상 요면이 형성된 원형 딤플을 갖는 골프공{GOLF BALL WITH CIRCULAR DIMPLE HAVING THE RADIAL CONCAVE SURFACE CONCENTRICALLY}

본 발명은 골프공에 관한 것으로서, 특히 골프공의 외주면에 다수 형성된 원형 딤플의 구조를 개선하여 골프공의 비행 안정성을 향상시키면서 비거리를 늘릴 수 있는 골프공에 관한 것이다.

많은 종류의 골프공들은 외주면에 일정한 형태로 배열된 원형 딤플(Dimple)이 형성되어 있다. 이러한 원형 딤플이 배열된 골프공은 골프 클럽헤드로 타격 시에 클럽헤드로부터 가해지는 힘에 의한 강한 반발 탄성을 일으키며 빠른 초속으로 튀어나감과 동시에 클럽헤드의 로프트 각도에 의해 진행방향과 반대방향으로 역회전이 발생하게 된다.

역회전하면서 날아가는 골프공은 원형 딤플의 영향에 의한 골프공의 상부와 하부의 압력차에 의해서 양력이 생겨 더 많은 시간을 공중에서 체공함으로써 비거리가 증대되고, 또한 골프공의 표면을 따라 흐르는 공기가 원형 딤플의 주변에서 작은 와류를 일으키면서 경계층의 박리점을 뒤쪽으로 늦추어줌으로써 항력계수를 작게 해주기 때문에 비거리가 증대되는 것이다.

이렇게 고속으로 떠오르며 비행하는 골프공은 탄도 정점 부근에서 힘이 떨어짐과 동시에 중력의 작용으로 지상에 떨어지게 된다. 이러한 골프공의 비행 탄도는 크게 발사 초기부터 정점까지의 고속영역과 정점으로부터 지상으로 낙하되는 지점까지의 저속영역으로 구분된다.

이러한 골프공의 비행 탄도에서 비행 특성은 원형 딤플의 배열, 직경, 형상 및 깊이 등에 의해 주로 결정된다. 이 중에서 골프공의 비거리의 차이를 만드는 중요한 요소는 원형 딤플의 직경과 깊이에 의해서 만들어지는 딤플의 체적이라 할 수 있다.

직경이 큰 원형 딤플을 가지는 골프공의 경우 타격 후 쉽게 양력을 얻어 빠르게 떠올라 높은 탄도를 그리며 비행하는 고탄도 궤적을 갖는 골프공이 된다. 그러나 이러한 고탄도의 골프공은 바람의 영향을 많이 받게 되어 골프공의 진행 방향과 반대 방향의 맞바람이 불면 탄도가 지나치게 빨리 높아져 비거리도 짧아지고 탄착점이 일정치 않은 방향성이 나빠진다.

반대로, 직경이 작은 원형 딤플을 가지는 골프공은 타격 후 양력을 얻기 어려워 낮은 탄도를 그리며 비행하는 저탄도 궤적을 갖음으로써 빨리 지상에 낙하함으로써 체공 시간도 짧아지고 비거리도 줄어들게 된다. 그러나 이러한 저탄도의 골프공은 고탄도의 골프공에 비해 바람의 영향을 비교적 덜 받아 방향성은 크게 나빠지지는 않는다.

또한, 직경이 큰 원형 딤플은 고속영역에서는 항력계수를 크게 해주지만 저속영역에서는 항력계수를 작게 해주게 된다. 반대로 직경이 작은 원형 딤플 고속 영역에서는 항력계수를 상대적으로 작게 해주지만 저속영역에서는 항력계수를 크게 해준다.

한편, 골프공의 비행특성은 원형 딤플의 깊이에 의해서도 크게 결정된다. 원형 딤플에 있어서 깊이가 제일 깊은 곳은 원형 딤플의 중심 부분이다.

동일한 직경을 갖는 원형 딤플에 있어서 깊이가 깊은 경우에는 원형 딤플의 체적이 커져 양력을 얻기 쉬우나 고속영역에서는 압력 항력의 크기도 커져서 비거리를 향상시키기 어렵고, 특히 깊이가 너무 깊어지면 바람의 영향을 매우 크게 받는 문제가 있다.

반대로, 동일한 직경을 갖는 원형 딤플에 있어서 깊이가 낮은 경우에는 원형 딤플의 체적이 작아져 충분한 양력을 얻지 못해 비거리가 줄어들게 되는 문제가 있다.

이렇게 골프공의 비행특성에 중요한 요소의 하나인 원형 딤플의 체적을 이루는 깊이의 경우도 현실적으로 골프공을 제작하기 위한 몰드 캐비티를 제조할 때 깊이의 높낮이를 마음대로 조정하기 어렵고, 또한 골프공을 제작할 때 커버의 성형에 있어 여러 문제점이 발생 되기 때문에 딤플의 직경을 무시하고 딤플의 깊이를 임의로 조정하기 어려운 현실적인 문제도 있다.

또한, 일반적인 원형 딤플로 이루어진 골프공들의 경우에는 그 체적이 350 ~ 500mm³ 인 것이 대부분인데 딤플의 직경이 커지면 체적도 커지고 반대로 딤플의 직경이 작아지면 체적도 작아지는 경향이 있어서 골프공의 비행특성에 큰 영향을 유도하기 어려운 문제점이 있었다.

한편, 골프공을 클럽헤드로 타격을 하면 타격을 가한 직후부터 수초 동안에는 골프공은 강한 반발 탄성에 의해 고속으로 비행하기 때문에 레이놀즈 수가 높아지며 항력계수도 낮아지게 되지만, 골프공의 비행 힘이 떨어지는 정점 부근부터는 항력계수가 급격히 올라감과 동시에 중력의 영향을 받게 되어 상대적으로 짧은 체공시간을 가지면서 지상으로 떨어지게 된다.

따라서, 골프공의 전체적인 비거리를 증가시키기 위해서는 골프공 탄도의 정점으로부터 착지하는 지점까지인 저속영역의 체공시간을 늘려주는 것이 중요하다. 특히 정점 부위의 체공시간을 늘려 줄 수 있는 것이 비거리를 늘려주는 제일 중요한 요소이다.

이러한 관점에서 볼 때 저속영역에서 비거리를 늘리기 위해서 원형 딤플의 직경을 크게 하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나 원형 딤플의 직경이 커지게 되면 앞서 설명한 바와 같이 바람의 영향을 너무 많이 받게 되어 골프공의 방향성이 떨어지게 되어 골퍼가 원하는 지점에 골프공을 착지시키지 못하고 엉뚱한 곳에 착지시키는 이른바 콘트롤 성능이 떨어지는 공이 된다.

최근에는 이러한 문제점을 극복하기 위해 직경이 큰 원형 딤플과 직경이 작은 원형 딤플을 적절하게 혼합 사용하여 방향성과 비거리가 어느 정도 향상되는 중간 탄도의 골프공이 사용되고 있으나 이 역시 골프공의 방향성과 비거리에 있어 만족스러운 효과를 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.

특허문헌1:한국공개특허공보 제10-2000-0007178호(2000.02.07. 공개) 특허문헌2:한국공개특허공보 제10-2009-0035130호(2009.04.09. 공개)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 골프공의 비행 안정성을 유지하면서도 비거리를 늘릴 수 있는 골프공을 제공하는 것을 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 외주면에 다수의 원형 딤플을 갖는 골프공에 있어서, 상기 원형 딤플에는 원형 딤플의 가장자리를 따라 원형 딤플의 중심과 동일한 중심을 갖는 원호(圓弧) 형상의 홈으로 이루어진 방사상 요면이 일정 간격으로 다수 개가 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 골프공의 표면을 구상 다면체로 분할하는 대원(G)에 근접하는 상기 방사상 요면을 갖는 원형 딤플들은 상기 대원으로부터 일정 거리의 상부 및 하부에 위치하는 가상의 상부 요면 한계선(U)과 하부 요면 한계선(R)을 기준으로 방사상 요면의 외측 직경(D1)의 둘레는 상부 요면 한계선(U)에 근접되고 방사상 요면의 내측 직경(D2)의 둘레는 하부 요면 한계선(R)에 근접되게 배치된다.

이때, 상기 상부 요면 한계선(U)과 대원(G) 사이의 간격을 a로 하고 하부 요면 한계선(R)과 대원(G) 사이의 간격을 b로 하였을 때, 0.15mm<a<1.5mm, 0.15mm<b<1.5mm 이다.

한편, 상기 방사상 요면 깊이(H1)는 상기 원형 딤플의 중심부 깊이(H2)의 관계에 있어 상기 방사상 요면 깊이(H1)는 상기 원형 딤플의 중심부 깊이(H2)의 50 ~ 100%로 형성되는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로 상기 방사상 요면 깊이(H1)는 0.1 ~ 0.18mm 이고, 상기 딤플 중심부 깊이(H2)는 0.12 ~ 0.2mm 이다.

또한, 상기 방사상 요면은 4~5 개가 일정 간격을 두고 형성되는 것으로, 원형 딤플의 가장자리를 따라 형성되는 하나의 방사상 요면의 길이로서 상기 원형 딤플의 중심으로부터 차지하는 각도(θ)는 30°~ 60°인 것이 바람직하다.

또한, 방사상 요면의 실제 크기에 있어 상기 방사상 요면의 외측 직경(D1)은 2.5 ~ 5.5mm 이고, 내측 직경(D2)는 2.2 ~ 5.2mm 이다.

본 발명에 의한 방사상 요면이 형성된 원형 딤플과 이 원형 딤플들을 구체의 표면에 대칭적으로 배열시킨 골프공은 비행 안정성을 유지하면서 탄도 정점으로부터 저속 영역에서의 체공 시간을 크게 늘려줄 수 있어 일반적인 원형 딤플들로 배열되어 있는 골프공보다 비거리를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사상 요면을 갖는 원형 딤플들이 배열된 골프공의 일부를 도시한 사시도 및 확대 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 방사상 요면을 갖는 단위 원형 딤플의 사시도.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 의한 방사상 요면을 갖는 원형 딤플의 일부를 절개한 구성도.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사상 요면을 갖는 원형 딤플들이 배열된 골프공을 도시한 개략도.
도 5는 도 4에 표시된 A-A 영역을 상세하게 도시한 것으로서, 방사상 요면이 점유할 수 있는 크기의 한계를 대원을 기준으로 하는 상부 한계선과 하부 한계선의 크기로서 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 대원을 중심으로 상부 및 하부에 배치된 방사상 요면을 갖는 원형 딤플을 상부 한계선과 하부 한계선을 기준으로 배치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사상 요면을 갖는 원형 딤플에서 방사상 요면의 원주 방향 길이와 깊이를 도시한 평면도 및 평면도의 Ⅶ-Ⅶ 방향에서 본 방사상 요면이 형성된 원형 딤플의 단면을 도시한 단면도.

본 발명은 골프공에서 기존의 원형 딤플들을 대체하는 새로운 개념의 원형 딤플들 즉, 구체의 표면에 형성된 전체 또는 일부 원형 딤플의 가장자리에 원형 딤플의 중심과 동일한 중심을 갖는 원호(圓弧) 형상의 홈으로 이루어진 방사상 요면을 갖는 원형 딤플을 구체의 전체 표면에 대칭적으로 배열시켜서 비행 안정성을 유지함과 동시에 비거리를 늘릴 수 있게 한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 골프공을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사상 요면을 갖는 원형 딤플들이 배열된 골프공의 일부를 도시한 사시도 및 확대 사시도이며, 도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사상 요면을 갖는 단위 원형 딤플의 사시도 및 이를 일부 절개한 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 구체(30)의 원형 딤플(10)에 형성된 방사상 요면(20)은 원형 딤플(10)의 가장자리, 즉 바깥둘레에 오목하게 파여진 홈 구조로 골프공을 위에서 아래로 수직으로 내려보는 방향(도 4의 Z축 방향)에서 상부가 개방된 형태를 갖는다. 이러한 방사상 요면(20)은 원형 딤플(10)의 중심(C)과 동일한 중심을 갖는 원호 형상으로 원형 딤플(10)의 가장자리를 따라서 형성된다.

도 3을 참조하여 방사상 요면(20)의 구조를 보다 상세하게 설명하면, 방사상 요면(20)은 요면(20)의 내부 바닥을 이루는 바닥면(21)과, 요면(20)의 한쪽 벽을 이루면서 원형 딤플(10)의 중심(C) 측 방향으로 배치되는 내벽(22)과 요면(20)의 다른 한쪽 벽을 이루면서 원형 딤플(10)의 바깥 둘레 측에 배치되는 외벽(23)으로 구성된다. 바닥면(21)은 평평한 면으로 이루어지고, 내벽(22)과 외벽(23)은 일정 간격을 두고 수직하게 서로 마주보게 형성된다.

그리고 방사상 요면(20)의 바닥면(21)은 원형 딤플(10)의 중심부(C) 이외의 위치보다 더 깊은 곳에 위치된다. 여기서 방사상 요면(20)의 깊이와 원형 딤플의 깊이와의 상관 관계는 골프공의 비행 특성에 중요한 영향을 주는 요소로서 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

한편, 방사상 요면(20)은 원형 딤플(10)의 바깥 둘레 전체에 걸쳐 형성될 수 있으나 이 경우 골프공의 비행 중에 골프공의 뒤편에서 진공에 의한 항력(drag)이 너무 심하게 걸리기 때문에 방향성이 나빠지고 비거리의 손실도 발생할 수 있다.

따라서 방사상 요면(20)은 원형 딤플(10)의 가장자리를 따라 일정 간격을 두고 다수 개가 형성되는 것이 바람직하다. 여기서 단위 방사상 요면(20)의 길이, 즉 하나의 방사상 요면(20)이 원형 딤플(10)의 중심(C)으로부터 차지하는 각도 역시 골프공의 비행 특성에 중요한 영향을 미치는 요소로서 이에 대한 자세한 설명도 역시 후술하기로 한다.

방사상 요면(20)이 원형 딤플(10)의 가장자리를 따라 일정 간격으로 다수 형성되는 경우에는 방사상 요면(20)의 사이에는, 즉 방사상 요면(20)이 형성되지 않은 부위(B)에는 원형 딤플(10)의 중심부(C)에서 가장자리를 따라 일정 곡률로 상승 연장되는 원형 딤플의 내면으로 이루어지게 된다.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 원형 딤플(10)의 중심(C) 측에 배치되는 방사상 요면(20)의 내벽(22)은 그 외벽(23)보다 높이가 더 낮게 형성됨으로써 원형 딤플(10)의 중심(C)에서 가장자리까지 연장되는 원형 딤플(10)의 내면과 방사상 요면(20)의 내벽(23)까지 이루는 원형 딤플(10)의 내면은 서로 동일한 곡률을 가짐으로써 원형 딤플의 내면 전체가 동일한 곡률을 갖는 자연스러운 곡선 형태를 이루게 된다.

이와 같이, 본 발명은 방사상 요면(20)은 원형 딤플(10)의 가장자리에 존재하고, 그 깊이도 원형 딤플(10)의 중심부(C)의 이외의 위치보다 비교적 깊은 곳이 되어 결과적으로 원형 딤플(10)의 깊이와 직경이 커지지 않으면서도 원형 딤플(10) 가장자리 부분의 체적이 커지게 됨으로써 골프공의 비행 탄도 정정 부위에서 체공 시간을 더욱 늘려 줄 수 있게 해주고, 저속 영역 전반에 걸쳐 바람의 영향을 적게 받고 비행 시간을 늘릴 수 있다.

도 4는 상술한 방사상 요면을 갖는 원형 딤플들이 배열된 골프공을 도시한 개략도이다.

본 발명의 방사상 요면(20)을 갖는 원형 딤플(10)은 일반적인 골프공의 원형 딤플의 배열처럼 좌우 대칭을 이루면서 골프공 전 표면에 걸쳐 균일한 비행 특성을 이루도록 구체(30)의 표면을 구상 다면체로 분할하여 배열한 것이다. 물론 구상 다면체로 분할하지 않고 좌우 대칭을 이룰 수 있는 원형 딤플들의 배열이라면 어느 방법이라도 같은 목적을 이룰 수 있다. 그러나 골프공의 좌우 대칭의 편리성, 비행 특성의 안정성과 균일성 등을 감안할 때 구상 다면체로 구체의 표면을 분할하여 본 발명의 딤플들을 배열하는 것이 유리하다.

도 4을 참조하면, 구상 다면체로 구상 20-12 면체로 이루어진 것으로서 6개의 대원(G1, G2, G3, G4, G5, G6)로 통상의 잘 알려진 방법에 의해 구체(30)의 표면을 분할시켜 나누어진 구체(30)의 표면상에 방사상 요면(20)을 갖는 원형 딤플(10)을 배열한 것이다. 여기서, 6개의 대원(G1, G2, G3, G4, G5, G6) 중 어느 하나는 구체의 적도선,즉 성형 접합선의 역할을 하기도 한다.

이상에서는 본 발명에 의한 방사상 요면(20)을 갖는 원형 딤플(10)들의 배열구조에 있어 구상 20-12 면체를 예를 들어 설명을 하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 구상 4면체, 구상 6면체, 구상 8면체, 구상 12면체, 구상 20면체, 구상 6-8면체, 구상 20-12면체 등의 것들 중 어느 것을 사용해도 무방하다.

한편, 구상 다면체 내에서는 방사상 요면(20)을 갖는 원형 딤플(10)들이 완벽한 대칭구조의 딤플 배열되는 것이 중요하다. 왜냐하면, 방사상 요면(20) 부위의 깊이가 원형 딤플(10)의 중심부 이외의 깊이보다 깊어 원형 딤플(10)의 다른 부위보다도 체적이 상대적으로 커지기 때문에 비행 중에 골프공이 공기의 흐름에 많은 영향을 받게 되기 때문에 방사상 요면 부위들이 들쭉날쭉하지 않고 일정한 위치에 놓이게 하는 것이 비행 안정성에 도움을 주어 방향성을 좋게 해줄 수 있기 때문이다.

따라서, 구상 다면체를 이루는 대원을 기준으로 방사상 요면들의 위치를 일정하게 제한하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 본 발명은 대원(G)들의 위쪽과 아래쪽에 일정한 간격으로 임의의 선을 각각 형성시켜서 각 원형 딤플(10)의 방사상 요면(20)들이 차지하는 위치를 일정하게 제한하였다.

이와 관련하여, 도 5는 도 4에 표시된 A-A 영역을 상세하게 도시한 것으로서, 방사상 요면(20)이 점유할 수 있는 크기의 한계를 대원(G)으로부터 일정 거리에 위치한 상부 요면 한계선(U)과 하부 요면 한계선(R)의 크기로서 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 대원(G)을 중심으로 상부 및 하부에 배치된 방사상 요면(20)을 갖는 원형 딤플(10)을 상부 요면 한계선(U)과 하부 요면 한계선(R)을 기준으로 배치된 상태를 도시한 평면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 대원(G)들의 위쪽과 아래쪽에 일정한 간격으로 각 원형 딤플(10)의 방사상 요면(20)들이 차지하는 위치를 일정하게 제한시키는 임의의 선을 형성시켜서 한쪽의 선은 방사상 요면(20)들의 외측 직경(D1)의 원둘레에 일정하게 근접시키고 다른 한쪽의 선은 그 원형 딤플(10) 가장자리 부분에 존재하는 방사상 요면(20)들의 내측 직경(D2)의 원둘레와 일정하게 근접시킨다.

이때, 상부 및 하부의 요면 한계선의 역할은 서로 바뀌기도 한다. 이 한계선들을 편의상 위쪽의 것은 상부 요면 한계선(U), 아래쪽은 하부 요면 한계선(R)로 정의 한 것이다. 물론 이 상부 및 하부 요면 한계선(U)(R)은 대원(G)들과 마찬가지로 실제 골프공에서는 보이지 않는 가상의 선이다.

이와 같은 가상의 상부 및 하부 요면 한계선(U)(R)에 의해 방사상 요면(20)을 갖는 원형 딤플(10)들의 배열구조는 6개의 대원(G)이 이루는 다면체의 내부에 일정한 규칙을 가질 수 있다. 이것으로 골프공의 완벽한 대칭구조로 일정한 위치에 원형 딤플이 배열이 된다. 이로 인해 은 방사상 요면(20)을 갖는 원형 딤플(10)들을 따라 공기의 흐름이 골프공 전 표면에 걸쳐 어느 부위에서든지 일정하게 유도될 수 있게 하여 방향성이 좋아지게 된다.

한편, 본 발명에 의한 골프공의 비행 성능을 좌우하는 중요한 변수 중의 하나는 방사상 요면(20)이 차지하는 크기이다. 이때, 방사상 요면(20)이 차지하는 크기는 상부 요면 한계선(U)과 대원(G) 사이의 간격(a)과 하부 요면 한계선(R)과 대원(G) 사이의 간격(b)으로 정해진다.

여기서, 상부 요면 한계선(U)과 대원(G) 사이의 간격(a)은 0.15mm ~ 1.5mm 이고, 또한 하부 요면 한계선(R)과 대원(G) 사이의 간격(b) 역시 0.15mm ~ 1.5mm 이 바람직하다.

만일, 각 간격(a)(b)의 크기가 0.15mm 보다 작으면 공기의 흐름에 영향을 주지 못해 그 비행 특성이 일반적인 원형 딤플들로 이루어진 골프공과 차이가 없게 될 수 있고, 만일 각 간격(a)(b)의 크기가 1.5mm 보다 커지면 과도한 양력을 만들어 탄도가 급격히 높아져서 바람의 영향을 심대하게 받아 방향성이 좋지 못한 골프공이 될 수 있 수 있다.

한편, 상부 및 하부 요면 한계선(U)(R)과 연관된 방사상 요면(20)의 실제적인 크기 즉, 방사상 요면의 외측 직경(D1)과 방사상 요면의 내측 직경(D2)이 이루는 방사상 요면(20)의 크기는 본 발명에 의한 골프공의 비행 성능에 중요한 요소로 작용한다.

이때, 외측 직경(D1)은 방사상 요면(20)이 배속되어 있는 원형 딤플(10)의 직경을 벗어나지 않고 원형 딤플(10)의 직경과 같은 크기의 것이 좋다. 이 경우 원형 딤플(10)에 배속된 방사상 요면(20)의 외측 직경(D1)은 2.5mm ~ 5.5mm 이 바람직하다.

만일, 외측 직경(D1)이 2.5mm 보다 작으면 상대적으로 방사상 요면(20)의 크기도 너무 작아져서 골프공이 비행 중 저속 영역에서의 체공 시간을 늘려 주지 못하게 되어서 목적하는 비거리의 향상을 도모할 수 없게 된다. 또한 외측 직경(D1)이 5.5mm 보다 커지면 해당 방사상 요면(20)이 속한 원형 딤플(10)의 크기도 커지게 되어 전반적으로 고속 영역에서 극심한 압력 항력을 받아 오히려 비거리가 떨어지고 바람의 영향도 너무 많이 받아 방향성이 나쁜 골프공이 될 수 있다.

그리고 방사상 요면(20)의 외측 직경(D1)과 내측 직경(D2) 사이의 간격인 방사상 요면의 폭(W)은 상부 및 하부 요면 한계선(U)(R)과 연관되어 있는 것으로 0.15mm<W<1.5mm로 되게 된다.

이것은 앞서 설명했듯이 방사상 요면(20)의 폭(W)이 0.15mm 보다 작으면 공기의 흐름에 영향을 주지 못하고 저속 영역에서의 체공 시간을 늘릴 수 없어 그 비행 특성이 일반적인 원형 딤플(10)들로 이루어진 골프공과 차이가 없게 될 수 있다. 또한 방사상 요면(20)의 폭(W)이 1.5mm 보다 커지면 고속 영역에서 과도한 양력이 만들어짐으로써 탄도가 급격히 높아져 비거리의 손실이 올 수 있고 바람의 영향까지 많이 받아 목적하는 곳과는 전혀 다른 곳에 착지하는 방향성이 좋지 않은 골프공이 될 수 있다.

이러한 방사상 요면(20)의 외측 직경(D1)과 폭(W)에 의해 방사상 요면(20)의 내측 직경(D2)은 2.2mm ~ 5.2mm 로 알맞게 결정되게 된다.

이상에서는 본 발명의 골프공에서 비행 성능에 영향을 주는 중요한 요소로 골프공을 이루는 구체(30)의 대원(G)을 중심을 기준으로 정의되는 상부 및 하부 요면 한계선(U)(R)과 연관되는 방사상 요면(20)이 차지하는 크기 및 방사상 요면(20)의 실제 크기를 설명하였다. 또한 이것과 함께 원형 딤플(10)의 원주 방향을 이루는 방사상 요면(20)의 길이 및 방사상 요면(20)의 깊이도 골프공에서 비행 성능에 영향을 주는 중요한 요소로서 작용한다.

이와 관련하여, 도 7은 방사상 요면의 원주 방향 길이와 깊이를 도시한 평면도 및 평면도의 Ⅵ-Ⅵ 방향에서 본 방사상 요면이 형성된 원형 딤플의 단면을 도시한 단면도이다.

앞서 설명한 바와 같이 방사상 요면(20)은 그 요면(20)이 존재하는 원형 딤플(10)과 동일한 중심을 갖으면서 원형 딤플(10)의 가장자리를 따라 원호 형상으로 형성되는데, 이때 방사상 요면(20)의 원주 방향 길이, 즉 방사상 요면(20)이 원형 딤플(10)의 중심(C)으로부터 차지하는 각도(θ)를 갖게 된다.

방사상 요면(20)이 차지하는 각도(θ)가 원형 딤플(10)의 가장자리 전체를 따라 형성되는 360°로 되는 경우에는 역회전하며 비행하는 골프공에 있어서 비행 중에 생성되는 진공에 의한 항력(drag)이 너무 심하게 걸리기 때문에 방향성도 나빠지고 비거리의 손실도 발생하게 된다.

따라서, 방사상 요면(20)이 형성됨으로써 원형 딤플(10) 내에 발생하는 하나의 커다란 압력을 작은 단위로 나누어 주어 진공 영역을 분산시키는 것이 필요하며 이것이 고속 영역에서 압력 항력을 적게 만들어 주고 저속 영역에서 와류를 빠르게 뒤쪽으로 보내어 임계 레이놀즈 수를 상대적으로 낮추어 주어 압력 항력을 낮추어 주어 비거리를 늘릴 수 있게 하는 것이다.

이를 위해, 방사상 요면(20)은 원형 딤플(10)의 가장자리 전체를 따라 하나로 형성되는 것보다는 원형 딤플(10)의 가장자리를 따라 일정한 간격을 두고 다수 형성되는 것이 바람직하다.

그런데 방사상 요면(20)의 개수가 너무 많은 경우에는 사실상 금형 캐비티 제작이 불가능하고, 또 너무 적은 경우에는 하나의 방사상 요면의 길이가 너무 커져서 비행 중에 생기는 진공에 의한 항력을 해소시키기 어렵게 된다.

도 7을 참조하면, 하나의 원형 딤플(10)에 존재하는 방사상 요면(20)의 개수는 4~6 개가 형성되는 것이 바람직하며, 또한 방사상 요면(20)이 원형 딤플(10)의 중심(C)으로부터 차지하는 각도(θ)는 30°보다 크고 60° 보다 작은 것이 가장 바람직하다.

만일, 방사산 요면(20)의 각도(θ)가 30° 보다 작아지게 되면 요면의 크기가 작아져서 본 발명에서 목적하는 효과를 볼 수 없고, 또한 60° 보다 커지게 되면 전술한 진공에 의한 항력이 발생되는 문제점이 발생할 수 있다.

한편, 본 발명은 방사상 요면(20)의 깊이(H1)도 골프공에서 비행 성능에 영향을 주는 중요한 요소로서 일반적인 원형 딤플들의 제일 깊은 곳은 그 딤플의 중심 부위 한곳에 있는 것과 달리 본 발명에 의한 원형 딤플(10)은 제일 깊은 곳이 딤플의 중심(C) 부위 이외에도 원형 딤플(10)의 가장자리 부분인 방사상 요면(20)에도 존재할 수 있게 되는 것이 큰 차이점이라 할 수 있다. 이러한 차이점으로 인해 본 발명에 의한 방사상 요면(20)을 갖고 있는 원형 딤플(10)은 저속 영역에서 체공 시간을 길게 해주게 되며 또한 역회전하며 비행하는 동안에는 바람에 날리지 않고 직진성을 부여하게 되는 것이다.

도 7을 참조하여, 방사상 요면(20)의 깊이(H1)와 방사상 요면(20)이 존재하는 원형 딤플(10)의 중심 부위의 깊이(H2)의 상관 관계를 일반 원형 딤플과 비교하여 검토하면 다음과 같다.

방사상 요면의 깊이(H1)와 원형 딤플(10)의 중심 부위의 깊이(H2)에 있어서, 방사상 요면의 깊이(H1)가 원형 딤플의 중심 부위의 깊이(H2) 보다 더 깊은 경우에는 골프공의 발사 초기부터 탄도 정점까지인 고속 영역에서의 과도한 양력으로 급격히 탄도가 높아져 비거리 손실이 오고 바람의 영향을 많이 받는 골프공이 될 수 있다.

따라서 방사상 요면(20)의 깊이(H1)는 원형 딤플(10)의 중심 부위의 깊이(H2)의 50~100% 로 하는 것이 바람직하다. 특히, 방사상 요면(20)의 깊이(H1)가 원형 딤플(10)의 중심 부위의 깊이(H2)의 깊이보다 약간 얕은 높이, 즉 방사상 요면(20)의 깊이(H1)의 90% 정도를 갖는 것이 요면(20)의 깊이와 원형 딤플(10)의 체적이 효과적으로 한정됨으로써 바람의 영향을 덜 받으면서 원형 딤플의 체적을 적절하게 늘릴 수 있어 저속 영역에서의 비행 시간을 늘려줄 수 있어 더 바람직하다.

이러한 방사상 요면(20)의 깊이(H1)와 원형 딤플(10)의 중심 부위의 깊이(H2)의 상관 관계를 구체적인 수치로 제시하자면, 방사상 요면(20)의 깊이(H1)는 0.1mm<H1<0.18mm 가 알맞고, 방사상 요면(20)이 존재하는 원형 딤플(10)의 중심 부위의 깊이(H2)는 0.12mm<H2<0.2mm 가 알맞다.

만일, 방사상 요면(20)의 깊이(H1)가 0.1mm 이하이면 저속 영역에서의 체공 시간을 늘릴 수 없고, 0.18mm 이상이면 비행 시에 과도한 양력으로 너무 높은 탄도를 만들어 오히려 비거리를 줄이는 결과를 가져오게 되며, 또한 금형 제작도 어렵고 실제로 골프공의 현장 생산시에 성형 과정에서도 많은 문제점이 발생하게 될 수 있다.

여기서, 도 7에 도시된 부호의 'S'는 골프공의 외관을 이루는 구체에서 가상 원주를 도시한 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능 하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10 : 원형 딤플 20 : 방사상 요면
21 : 바닥면 22 : 내벽
23 : 외벽 30 : 구체
C : 원형 딤플의 중심 H1 : 방사상 요면의 깊이
H2 : 원형 딤플 깊이 D1 : 방사상 요면의 외경
D2 : 방사상 요면의 내경 W : 방사상 요면의 폭
G : 대원 U : 요면 상부 한계선
R : 요면 하부 한계선

Claims (8)

1. 외주면에 다수의 원형 딤플을 갖는 골프공에 있어서,
   상기 원형 딤플에는 원형 딤플의 가장자리를 따라 원형 딤플의 중심과 동일한 중심을 갖는 원호(圓弧) 형상의 홈으로 이루어진 방사상 요면이 일정 간격으로 다수 개가 형성되는 것을 특징으로 하는 골프공.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 골프공의 표면을 구상 다면체로 분할하는 대원(G)에 근접하는 상기 방사상 요면을 갖는 원형 딤플들은 상기 대원으로부터 일정 거리의 상부 및 하부에 위치하는 가상의 상부 요면 한계선(U)과 하부 요면 한계선(R)을 기준으로 방사상 요면의 외측 직경(D1)의 둘레는 상부 요면 한계선(U)에 근접되고 방사상 요면의 내측 직경(D2)의 둘레는 하부 요면 한계선(R)에 근접되게 배치되는 것을 특징으로 하는 골프공.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 상부 요면 한계선(U)과 대원(G) 사이의 간격을 a로 하고 하부 요면 한계선(R)과 대원(G) 사이의 간격을 b로 하였을 때, 0.15mm<a<1.5mm, 0.15mm<b<1.5mm 인 것을 특징으로 하는 골프공.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 방사상 요면 깊이(H1)는 상기 원형 딤플의 중심부 깊이(H2)의 50 ~ 100%로 형성되는 것을 특징으로 하는 골프공.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 방사상 요면 깊이(H1)는 0.1 ~ 0.18mm 이고, 상기 딤플 중심부 깊이(H2)는 0.12 ~ 0.2mm 인 것을 특징으로 하는 골프공.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 방사상 요면의 길이로서 상기 원형 딤플의 중심으로부터 차지하는 각도(θ)는 30°~ 60°인 것을 특징으로 하는 골프공.
   
7. 청구항 1에 있어서, 상기 방사상 요면은 4~5 개가 일정 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 골프공.
   
8. 청구항 1에 있어서, 상기 방사상 요면의 외측 직경(D1)은 2.5 ~ 5.5mm 이고, 내측 직경(D2)는 2.2 ~ 5.2mm 인 것을 특징으로 하는 골프공.

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