KR101562733B1

KR101562733B1 - 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법

Info

Publication number: KR101562733B1
Application number: KR1020140035968A
Authority: KR
Inventors: 형철 김; 마사히데 오누키
Original assignee: 던롭 스포츠 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-10-22
Also published as: EP2974776A1; EP2783731A3; CN104069625B; EP2783731B1; CN104069625A; JP2014207969A; JP6360328B2; EP2974776B1; EP2783731A2; US20140295997A1; US9452321B2; KR20140118897A

Abstract

골프볼(2)은 랜드(10)와 다수의 딤플(8)로 구성되는 요철 패턴을 표면에 구비하고 있다. 요철 패턴 설계 방법은,
(1)가상구의 표면에 다수의 모점을 배치하는 단계,
(2)상기 다수의 모점을 기초로 하여 보로노이 분할에 의해 가상구의 표면에 다수의 보로노이 영역을 상정하는 단계,
(3)보로노이 영역 각각의 무게 중심을 계산하고 무게 중심을 새로운 모점으로 하는 단계,
(4)상기 다수의 새로운 모점을 기초로 하여 보로노이 분할(Voronoi tessellation)에 의해 가상구의 표면에 다수의 새로운 보로노이 영역을 상정하는 단계, 및
(5)다수의 새로운 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드를 할당하는 단계를 포함한다.

Description

골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법{PROCESS FOR DESIGNING RUGGED PATTERN ON GOLF BALL SURFACE}

본 출원은 2013년 3월 28일자로 일본에서 출원된 특허 출원 제2013-67785호 및 2014년 2월 28일자로 일본에서 출원된 특허 출원 제2014-37785호를 우선권 주장한다. 이들 일본 특허 출원의 전체 내용은 참조로서 본 명세서에 합체된다.

본 발명은 골프볼에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법에 관한 것이다.

골프볼은 그 표면에 다수의 딤플(dimple)을 구비하고 있다. 딤플은 비행 중에 골프볼 둘레의 공기 유동을 막아 난류 분리를 일으킨다. 난류 분리를 일으킴으로써, 골프볼로부터의 공기의 분리점이 후방으로 시프트되어 항력이 저감된다. 난류 분리는 백스핀에 기인한 골프볼의 상측 분리점과 하측 분리점 간에 변위를 조장시킴으로써, 골프볼에 작용하는 양력을 높인다. 항력의 저감과 양력의 향상이 "딤플 효과"로서 지칭된다.

골프볼의 가상구의 표면적에 대한 딤플의 총 면적의 비율이 점유율로서 지칭된다. 점유율이 비행 성능과 관련되어 있다는 것이 알려져 있다. 점유율을 높인 골프볼이 미국 특허 제5,292,132호(일본 특허 제4-347177호)에 개시되어 있다. 골프볼은 원형의 딤플을 갖고 있다.

복수 개의 큰 원형 딤플에 의해 둘러싸이는 구역에 작은 원형 딤플이 배치되는 골프볼에서는, 높은 점유율이 달성될 수 있다. 그러나, 작은 딤플은 골프볼의 비행 성능에 기여하지 않는다. 원형 딤플을 갖는 골프볼의 딤플 효과에 한계가 있다.

미국 출원 제2013/0005510호(일본 출원 제2013-9906호)는 보로노이 분할에 의해 설계된 딤플 패턴을 갖는 골프볼을 개시하고 있다. 골프볼은 다수의 비원형 딤플을 구비하고 있다. 골프볼의 점유율은 높다.

미국 특허 제7,198,577호는 육각형의 딤플을 갖는 골프볼을 개시하고 있다. 골프볼의 점유율은 높다.

미국 출원 제2013/0005510호에 개시된 골프볼에서는, 딤플 면적의 변동이 크다. 골프볼의 딤플 효과가 충분하지 않다. 골프볼의 비행 성능에 개선의 여지가 있다.

미국 특허 제7,198,577호에 개시된 골프볼에서, 딤플은 정연하게 배치된다. 골프볼의 딤플 효과가 충분하지 않다. 골프볼의 비행 성능에 개선의 여지가 있다.

본 발명의 목적은 비행 성능이 우수한 골프볼을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법은,

(1)가상구의 표면에 다수의 모점을 배치하는 단계,

(2)상기 다수의 모점을 기초로 하여 보로노이 분할에 의해 가상구의 표면에 다수의 보로노이 영역을 상정하는 단계,

(3)보로노이 영역 각각의 무게 중심을 계산하고 무게 중심을 새로운 모점으로 하는 단계,

(4)상기 다수의 새로운 모점을 기초로 하여 보로노이 분할에 의해 가상구의 표면에 다수의 새로운 보로노이 영역을 상정하는 단계, 및

(5)다수의 새로운 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드를 할당하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 설계 방법에 의해, 점유율이 높은 골프볼이 얻어진다. 골프볼에서, 딤플들의 크기 변동이 작다. 골프볼은 우수한 비행 성능을 갖는다.

바람직하게는, 단계(3)와 단계(4)가 단계(2)와 단계(5) 사이에 더 반복된다. 단계(3)와 단계(4)의 반복 횟수는 n이고, n은 자연수이다.

바람직하게는, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 최대값[Lmax(n)]이 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당된다.

반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-2)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 최대값[Lmax(n-1)]과, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 최대값[Lmax(n)] 사이의 차이[Lmax(n-1)-Lmax(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 평균값[Lave(n)]이 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-2)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 평균값[Lave(n-1)]과, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 평균값[Lave(n)] 사이의 차이[Lave(n-1)-Lave(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 표준 편차[σA(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 표준 편차[σA(n-1)]와 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 표준 편차[σA(n)] 간의 차이[σA(n-1)-σA(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 표준 편차[σA(n)]의, 이들 보로노이 영역의 면적의 평균값[Aave(n)]에 대한 비율이 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 최대값[Amax(n)]이 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 최대값[Amax(n-1)]과 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 최대값[Amax(n)] 간의 차이[Amax(n-1)-Amax(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 평균 직경의 표준 편차[σD(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 평균 직경의 표준 편차[σD(n-1)]와 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 평균 직경의 표준 편차[σD(n)] 간의 차이[σD(n-1)-σD(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 평균 직경의 표준 편차[σD(n)]의, 이들 보로노이 영역의 평균 반경[Rave(n)]의 평균값에 대한 비율이 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n-1)]와 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)] 간의 차이[Rhmax(n-1)-Rhmax(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)]의, 이들 보로노이 영역의 평균 반경[Rave(n)]의 평균값에 대한 비율이 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)]와 최소 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmin(n)] 간의 차이[Rhmax(n)-Rhmin(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n-1)]와 최소 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmin(n-1)] 간의 차이[Rhmax(n-1)-Rhmin(n-1)]와, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)]와 최소 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmin(n)] 간의 차이[Rhmax(n)-Rhmin(n)] 사이의 차이{[Rhmax(n-1)-Rhmin(n-1)] - [Rhmax(n)-Rhmin(n)]}가 예정된 값 이하인 경우에, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당될 수 있다.

바람직하게는, 단계(5)에서, 랜드는 가상구의 표면의 각 보로노이 영역의 윤곽 근처에 할당된다.

본 발명에 따른 골프볼은 그 표면에 요철 패턴을 갖고, 요철 패턴은,

(1)가상구의 표면에 다수의 모점을 배치하는 단계,

(5)다수의 새로운 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드를 할당하는 단계를 포함하는 설계 방법에 의해 얻어진다.

골프볼은 그 표면에 다수의 딤플을 구비한다. 바람직하게는, 반경 변동 범위(Rh)가 0.4 mm 이상인 딤플의 갯수의, 딤플 총 갯수에 대한 비율이 30% 이상이다.

바람직하게는, 모든 딤플의 총 면적의, 가상구의 표면적에 대한 비율이 85% 이상이다.

바람직하게는, 모든 딤플의 평균 직경의 표준 편차의, 모든 딤플의 평균 반경의 평균값에 대한 비율이 10% 이하이다.

바람직하게는, 모든 딤플의 면적의 표준 편차의, 모든 딤플의 평균 면적에 대한 비율이 10% 이하이다.

다른 양태에 따르면, 본 발명에 따른 골프볼은 그 표면에 다수의 딤플을 구비한다. 모든 딤플의 평균 직경의 표준 편차가 0.20 mm 이하이다. 모든 딤플의 평균 직경의 표준 편차의, 모든 딤플의 평균 반경의 평균값에 대한 비율이 10% 이하이다. 모든 딤플의 면적의 표준 편차가 1.40 mm² 이하이다. 모든 딤플의 면적의 표준 편차의, 모든 딤플의 평균 면적에 대한 비율이 10% 이하이다. 모든 딤플 중에서 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 딤플의 반경 변동 범위(Rhmax)가 1.8 mm 이하이다. 모든 딤플 중에서 최소 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 딤플의 반경 변동 범위(Rhmin)가 0.25 mm 이상이다. 반경 변동 범위(Rhmax)와 반경 변동 범위(Rhmin) 간의 차이가 1.4 mm 이하이다.

또 다른 양태에 따르면, 본 발명에 따른 골프볼은 그 표면에 다수의 딤플을 구비한다. 반경 변동 범위(Rh)가 0.4 mm 이상인 딤플의 갯수의, 딤플의 총 갯수에 대한 비율(P1)이 30% 이상이다. 모든 딤플의 총 면적의, 가상구의 표면적에 대한 비율이 85% 이상이다. 모든 딤플의 평균 직경의 표준 편차의, 모든 딤플의 평균 반경의 평균값에 대한 비율이 10% 이하이다.

또 다른 양태에 따르면, 본 발명에 따른 골프볼은 그 표면에 다수의 딤플을 구비한다. 반경 변동 범위(Rh)가 0.4 mm 이상인 딤플의 갯수의, 딤플의 총 갯수에 대한 비율(P1)이 30% 이상이다. 모든 딤플의 총 면적의, 가상구의 표면적에 대한 비율이 85% 이상이다. 모든 딤플의 면적의 표준 편차의, 모든 딤플의 평균 면적에 대한 비율이 10% 이하이다.

또 다른 양태에 따르면, 본 발명에 따른 골프볼은 그 표면에 다수의 딤플을 구비한다. 각 딤플의 반경 변동이 주기적이지 않다. 모든 딤플의 총 면적의, 가상구의 표면적에 대한 비율이 85% 이상이다. 모든 딤플의 평균 직경의 표준 편차의, 모든 딤플의 평균 반경의 평균값에 대한 비율이 10% 이하이다.

또 다른 양태에 따르면, 본 발명에 따른 골프볼은 그 표면에 다수의 딤플을 구비한다. 각 딤플의 반경 변동이 주기적이지 않다. 모든 딤플의 총 면적의, 가상구의 표면적에 대한 비율이 85% 이상이다. 모든 딤플의 면적의 표준 편차의, 모든 딤플의 평균 면적에 대한 비율이 10% 이하이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 설계 방법에 의해 얻어지는 골프볼의 개략적인 단면도이고;
도 2는 도 1의 골프볼의 확대 정면도이며;
도 3은 도 2의 골프볼의 평면도이고;
도 4는 설계 방법에 사용되는 메시의 정면도이며;
도 5는 크레이터를 갖는 골프볼의 정면도이고;
도 6은 도 5의 골프볼의 평면도이며;
도 7은 도 5의 골프볼의 크레이터의 모점을 도시하는 정면도이고;
도 8은 도 7의 골프볼의 크레이터의 모점을 도시하는 평면도이며;
도 9는 보로노이 영역과 함께 도 7 및 도 8의 모점을 도시하는 확대도이고;
도 10은 도 8의 크레이터를 기초로 하여 얻어진 보로노이 영역의 패턴의 정면도이며;
도 11은 도 10의 패턴의 평면도이고;
도 12는 도 10의 패턴에 스무딩을 수행함으로써 얻어진 패턴의 정면도이며;
도 13은 도 12의 패턴의 평면도이고;
도 14는 도 12의 패턴의 모점을 도시하는 정면도이며;
도 15는 도 13의 패턴의 모점을 도시하는 평면도이고;
도 16은 도 2의 골프볼의 보로노이 영역의 모점을 도시하는 정면도이고;
도 17은 도 3의 골프볼의 보로노이 영역의 모점을 도시하는 평면도이며;
도 18은 도 2의 골프볼의 딤플의 확대도이고;
도 19는 도 18의 딤플의 반경 변동 범위를 계산하는 방법을 설명하기 위한 그래프이며;
도 20은 최대값 Lmax(n)을 도시하는 그래프이고;
도 21은 보로노이 영역의 평균값 Lave(n)을 도시하는 그래프이며;
도 22는 보로노이 영역의 표준 편차 σA(n)을 도시하는 그래프이고;
도 23은 보로노이 영역의 표준 편차 σD(n)을 도시하는 그래프이며;
도 24는 보로노이 영역의 최대값 Amax(n)을 도시하는 그래프이고;
도 25는 모든 보로노이 영역의 면적의 평균값 Aave(n)을 도시하는 그래프이며;
도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 설계 방법에 의해 얻어지는 골프볼의 정면도이고;
도 27은 도 26의 골프볼의 평면도이며;
도 28은 도 26의 골프볼의 딤플 패턴의 모점을 도시하는 정면도이고;
도 29는 도 27의 골프볼의 딤플 패턴의 모점을 도시하는 평면도이며;
도 30은 도 28의 모점을 기초로 하여 얻어지는 보로노이 영역의 패턴의 정면도이고;
도 31은 도 30의 패턴의 평면도이며;
도 32는 도 30의 보로노이 영역의 모점을 도시하는 정면도이고;
도 33은 도 31의 보로노이 영역의 모점을 도시하는 평면도이며;
도 34는 도 26의 골프볼의 딤플의 모점을 도시하는 정면도이고;
도 35는 도 27의 골프볼의 딤플의 모점을 도시하는 평면도이며;
도 36은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설계 방법에 의해 얻어지는 골프볼의 정면도이고;
도 37은 도 36의 골프볼의 평면도이며;
도 38은 도 36의 골프볼의 딤플 패턴을 위한 원의 패턴의 정면도이고;
도 39는 도 38의 원의 패턴의 평면도이며;
도 40은 도 38의 원으로부터 계산된 모점을 도시하는 정면도이고;
도 41은 도 39의 원으로부터 계산된 모점을 도시하는 평면도이며;
도 42는 도 40의 모점을 기초로 하여 얻어진 보로노이 영역의 패턴의 정면도이고;
도 43은 도 42의 패턴의 평면도이며;
도 44는 도 42의 보로노이 영역의 모점을 도시하는 정면도이고;
도 45는 도 43의 보로노이 영역의 모점을 도시하는 평면도이며;
도 46은 도 36의 골프볼의 딤플의 모점의 정면도이고;
도 47은 도 37의 골프볼의 딤플의 모점을 도시하는 평면도이며;
도 48은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설계 방법에 의해 얻어지는 골프볼의 정면도이고;
도 49는 도 48의 골프볼의 평면도이며;
도 50은 도 48의 골프볼의 딤플 패턴을 위한 다각형 패턴의 정면도이고;
도 51은 도 50의 다각형 패턴의 평면도이며;
도 52는 도 50의 다각형으로부터 계산된 모점을 도시하는 정면도이고;
도 53은 도 51의 다각형으로부터 계산된 모점의 평면도이며;
도 54는 도 52의 모점을 기초로 하여 얻어진 보로노이 영역의 패턴의 정면도이고;
도 55는 도 54의 패턴의 평면도이며;
도 56은 도 54의 보로노이 영역의 모점을 도시하는 정면도이며;
도 57은 도 55의 보로노이 영역의 모점을 도시하는 평면도이고;
도 58은 도 48의 골프볼의 딤플의 모점을 도시하는 정면도이며;
도 59는 도 49의 골프볼의 딤플의 모점을 도시하는 평면도이고;
도 60은 비교예 6에 따른 골프볼의 정면도이며;
도 61은 도 60의 골프볼의 평면도이고;
도 62는 비교예 8에 따른 골프볼의 정면도이며;
도 63은 도 62의 골프볼의 평면도이고;
도 64는 본 발명의 실시예 5에 따른 골프볼의 정면도이며;
도 65는 도 64의 골프볼의 평면도이고;
도 66는 비교예 9에 따른 골프볼의 정면도이며;
도 67은 도 66의 골프볼의 평면도이고;
도 68은 본 발명의 실시예 6에 따른 골프볼의 정면도이며;
도 69는 도 68의 골프볼의 평면도이고;
도 70은 비교예 10에 따른 골프볼의 정면도이며;
도 71은 도 70의 골프볼의 평면도이고;
도 72는 본 발명의 실시예 7에 따른 골프볼의 정면도이며;
도 73은 도 72의 골프볼의 평면도이고;
도 74는 비교예 11에 따른 골프볼의 정면도이며;
도 75는 도 74의 골프볼의 평면도이고;
도 76은 본 발명의 실시예 8에 따른 골프볼의 정면도이며;
도 77은 도 76의 골프볼의 평면도이고;
도 78은 비교예 12에 따른 골프볼의 정면도이며;
도 79는 도 78의 골프볼의 평면도이고;
도 80은 비교예 13에 따른 골프볼의 정면도이며;
도 81은 도 80의 골프볼의 평면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조한 바람직한 실시예를 기초로 하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1에 도시된 골프볼(2)은 구형 코어(4)와 커버(6)를 포함한다. 커버(6)의 표면에는 다수의 딤플(8)이 형성되어 있다. 골프볼(2)의 표면 중, 딤플(8) 이외의 부분은 랜드(10)가 있다. 골프볼(2)은 커버(6)의 외측에 페인트층과 마크층을 구비하지만, 이들 층은 도면에 도시되어 있지 않다. 코어(4)와 커버(6) 사이에는 중간층이 마련될 수 있다.

골프볼(2)은 바람직하게는 40 mm 이상 45 mm 이하의 직경을 갖는다. 미국 골프 협회(USGA; United States Golf Association)의 규칙에 따른 관점에서, 직경은 42.67 mm 이상이 특히 바람직하다. 공기 저항의 억제 관점에서, 직경은 44 mm 이하가 더 바람직하고, 42.80 mm이하가 특히 바람직하다. 골프볼(2)은 바람직하게는 40 g 이상 50 g 이하의 중량을 갖는다. 큰 관성을 달성하는 관점에서, 중량은 44 g 이상이 보다 바람직하고 45.00 g 이상이 특히 바람직하다. USGA의 규칙에 따른 관점에서, 중량은 45.93 g 이하인 것이 특히 바람직하다.

코어(4)는 고무 조성물을 가교시킴으로써 형성된다. 고무 조성물에 사용하기 위한 기재 고무의 예로는 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 및 천연 고무를 포함한다. 2종 이상의 고무가 조합하여 사용된다. 반발 성능의 관점에서, 폴리부타디엔이 바람직하고, 하이-시스 폴리부타디엔(high-cis polybutadiene)이 특히 바람직하다.

코어(4)를 가교하기 위하여, 공가교제(co-crosslinking agent)가 사용될 수 있다. 반발 성능의 관점에서 바람직한 공가교제로는 아연 아크릴레이트, 마그네슘 아크릴레이트, 아연 메타크릴레이트, 및 마그네슘 메타크릴레이트를 포함한다. 고무 조성물은 공가교제와 함께 유기 퍼록사이드를 포함한다. 적절한 유기 퍼록사이드의 예로는 디큐밀 퍼록사이드, 1,1-비스(t-부틸퍼록시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼록시)헥산, 및 디-t-부틸 퍼록사이드를 포함한다.

필요에 따라, 유황, 유황 화합물, 카복실레이트, 충전제, 노화 방지제, 착색제, 가소제, 분산제 등의 각종 첨가제가 적절한 양으로 코어(4)의 고무 조성물에 포함된다. 가교 고무 분말 또는 합성 수지 분말이 또한 고무 조성물에 포함될 수 있다.

코어(4)는 바람직하게는 30.0 mm 이상, 특히 바람직하게는 38.0 mm 이상의 직경을 갖는다. 코어(4)의 직경은 42.0 mm 이하가 바람직하고 41.5 mm 이하가 특히 바람직하다. 코어(4)는 2 이상의 층을 가질 수 있다. 코어(4)는 그 표면에 립을 가질 수 있다.

커버(6)에 적절한 폴리머는 이오노머 수지이다. 바람직한 이오노머 수지의 예로는 α-올레핀과, 3 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 α,β-불포화 카복실산으로 형성된 이원 공중합체를 포함한다. 다른 바람직한 이오노머의 예로는, α-올레핀; 3 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 α,β-불포화 카복실산; 및 2 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 α,β-불포화 카복실레이트 에스터로 형성된 삼원 공중합체를 포함한다. 이원 공중합체 및 삼원 공중합체에 있어서, 바람직한 α-올레핀은 에틸렌 및 프로필렌이고, 바람직한 α,β-불포화 카복실산은 아크릴산 및 메타크릴산이다. 이원 공중합체 및 삼원 공중합체에서, 카복실기의 일부는 금속 이온으로 중화된다. 중화에 사용하기 위한 금속 이온의 예로는 나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온, 아연 이온, 칼슘 이온, 마그네슘 이온, 알루미늄 이온, 및 네오디뮴 이온을 포함한다.

이오노머 수지 대신에 또는 이오노머 수지와 함께, 다른 폴리머가 사용될 수 있다. 다른 폴리머의 예로는 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머, 열가소성 스티렌 엘라스토머, 열가소성 폴리아미드 엘라스토머, 열가소성 폴리에스터 엘라스토머, 및 열가소성 폴리올레핀 엘라스토머를 포함한다. 스핀 성능의 관점에서, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머가 바람직하다.

필요에 따라, 커버(6)에는, 이산화티타늄 등의 착색제, 바륨 설페이트 등의 충전제, 분산제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 형광 물질, 형광 증백제 등이 적절한 양으로 포함된다. 비중을 조정하기 위하여, 텅스텐, 몰리브덴 등과 같은 높은 비중을 갖는 금속의 분말이 커버(6)에 포함될 수 있다.

커버(6)의 두께는 0.1 mm 이상이 바람직하고 0.3 mm 이상이 특히 바람직하다. 커버(6)의 두께는 2.5 mm 이하가 바람직하고 2.2 mm 이하가 특히 바람직하다. 커버(6)는 바람직하게는 0.90 이상, 특히 바람직하게는 0.95 이상의 비중을 갖는다. 커버(6)의 비중은 1.10 이하가 바람직하고 1.05 이하가 특히 바람직하다. 커버(6)는 2 이상의 층을 가질 수 있다.

도 2는 도 1의 골프볼(2)의 확대 정면도이다. 도 3은 도 2의 골프볼(2)의 평면도이다. 도 2 및 도 3으로부터 명백한 바와 같이, 골프볼(2)은 다수의 비원형 딤플(8)을 구비하고 있다. 이들 딤플(8)과 랜드(10)에 의해, 골프볼(2)의 표면에 요철 패턴이 형성된다.

요철 패턴의 설계 방법에서, 보로노이 분할(Voronoi tessellation)이 사용된다. 이 설계 방법은,

(1)가상구의 표면에 다수의 모점을 배치하는 단계,

(5)다수의 새로운 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드를 할당하는 단계를 포함한다. 본 명세서에서, 보로노이 분할에 의해 가상구의 표면에 상정된 각 영역은 "보로노이 영역"으로 지칭된다. 설계 방법은 효율의 관점에서 컴퓨터와 소프트웨어를 이용하여 실행되는 것이 바람직하다. 물론, 본 발명은 수동 계산에 의해서도 실시될 수 있다. 본 발명의 본질은 컴퓨터와 소프트웨어에 있지 않다. 이하, 설계 방법을 상세하게 설명한다.

설계 방법에서, 가상구(12)의 표면은 다수의 가상 삼각형(14)으로 분할된다. 이 분할은 전진 선단법(advancing front method)을 기초로 하여 수행된다. 전진 선단법은 "대학원 정보 과학 및 기술 3, 계산 역학"(Koichi ITO 편집, Kodansha Ltd 발행)의 195 내지 197쪽에 개시되어 있다. 도 4에 도시된 메시(16)가 이 분할에 의해 얻어진다. 메시(16)는 314086개의 삼각형과 157045개의 정점을 갖는다. 각 정점은 셀(또는 셀의 중심)으로서 정의된다. 이 메시(16)는 157045개의 셀을 갖는다. 가상구(12)는 다른 방법에 의해 분할될 수 있다. 셀의 갯수는 10000개 이상이 바람직하고, 100000개 이상이 특히 바람직하다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이들 셀을 기초로 하여 가상구(12)의 표면에 다수의 크레이터(18)가 상정된다. 도 5 및 도 6에 도시된 크레이터(18)의 패턴은 특허 공개 제2003-9906호의 도 10 및 도 21에 도시된 패턴과 동일하다. 패턴은 상기 공보에 개시된 셀룰라 오토메이톤법(Cellular Automaton method)에 의해 얻어질 수 있다. 본 실시예에서, 크레이터(18)의 갯수는 391개이다.

이들 크레이터(18)의 위치를 기초로 하여 가상구(12)의 표면에 다수의 모점이 상정된다(단계 1). 본 실시예에서, 각 크레이터(18)의 윤곽 상의 셀들의 좌표를 평균냄으로써 기준점의 좌표가 얻어진다. 가상구(12)의 표면 상에 기준점을 투영함으로써 얻어지는 점이 모점이다. 이 투영은 가상구(12)의 중심으로부터 방출된 광선에 의해 수행된다. 도 7 및 도 8은 이들 모점(20)을 도시한다. 본 실시예에서, 크레이터(18)의 갯수가 391개이므로, 모점(20)의 갯수는 391개이다.

이들 모점(20)을 기초로 하여 다수의 보로노이 영역이 상정된다(단계 2). 도 9는 보로노이 영역(22)을 도시하고 있다. 도 9에서, 모점(20a)은 6개의 모점(20b)과 인접한다. 각 참조 부호 24는 모점(20a)을 모점(20b)에 연결하는 선분을 나타낸다. 도 9는 6개의 선분(24)을 도시하고 있다. 각 참조 부호 26은 각 선분(24)의 수직 이등분선을 나타낸다. 모점(20a)은 6개의 수직 이등분선(26)에 의해 둘러싸인다. 도 9에서, 각 외곽원은 수직 이등분선(26)과 다른 수직 이등분선(26) 간의 교점을 나타낸다. 교점을 가상구(12)의 표면 상에 투영함으로써 얻어지는 점은 구면 다각형(예컨대, 구면 육각형)의 정점이다. 이 투영은 가상구(12)의 중심으로부터 방출되는 광선에 의해 수행된다. 구면 다각형은 보로노이 영역(22)이다. 가상구(12)의 표면은 다수의 보로노이 영역(22)으로 분할된다. 분할 방법은 보로노이 분할로서 지칭된다. 본 실시예에서, 모점(20)의 갯수가 391개이므로, 보로노이 영역(22)의 갯수는 391개이다.

수직 이등분선(26)을 기초로 하여 각 보로노이 영역(22)의 윤곽을 획정하는 계산은 복잡하다. 이하, 보로노이 영역(22)을 간단하게 얻는 방법을 설명한다. 이 방법에서, 도 4에 도시된 메시의 각 셀과 모든 모점(20) 간의 거리가 계산된다. 각 셀에서, 모점(20)의 갯수와 동일한 갯수의 거리가 계산된다. 이들 거리들 중에 가장 짧은 거리가 선택된다. 셀은 가장 짧은 거리의 대상이 되는 모점(20)과 관련된다. 바꿔 말해서, 셀에 가장 가까운 모점(20)이 선택된다. 셀과 이 셀로부터의 거리가 명백하게 큰 모점(20) 간의 거리의 계산은 생략될 수 있다.

각각의 모점(20)에 관하여, 모점(20)과 관련된 셀의 세트가 상정된다. 바꿔 말해서, 이 모점(20)이 가장 가까운 모점(20)이 되는 셀의 세트가 상정된다. 이 세트가 보로노이 영역(22)이 된다. 이에 따라 얻어진 다수의 보로노이 영역(22)이 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. 도 10 및 도 11에서, 특정한 셀에 인접한 다른 셀이, 특정한 셀이 속하는 보로노이 영역(22)과 상이한 보로노이 영역(22)에 속할 때에, 특정한 셀은 흑색으로 채워져 있다.

도 10 및 도 11로부터 명백한 바와 같이, 각 보로노이 영역(22)의 윤곽은 지그재그 윤곽이다. 이 윤곽에는 스무딩(smoothing) 등이 실시된다. 통상적인 스무딩은 이동 평균이다. 3점 이동 평균, 5점 이동 평균, 7점 이동 평균 등에 의한 스무딩이 사용될 수 있다.

3점 이동 평균에서, 아래의 3개의 셀의 좌표가 평균된다.

(1) 해당 셀;

(2) 시계 방향으로 해당 셀에 가장 가까운 셀; 및

(3) 반시계 방향으로 해당 셀에 가장 가까운 셀.

5점 이동 평균에서, 아래의 5개의 셀의 좌표가 평균된다.

(1) 해당 셀;

(2) 시계 방향으로 해당 셀에 가장 가까운 셀;

(3) 반시계 방향으로 해당 셀에 가장 가까운 셀;

(4) 시계 방향으로 해당 셀에 2번째로 가까운 셀; 및

(5) 반시계 방향으로 해당 셀에 2번째로 가까운 셀.

7점 이동 평균에서, 아래의 7개의 셀의 좌표가 평균된다.

(1) 해당 셀;

(2) 시계 방향으로 해당 셀에 가장 가까운 셀;

(3) 반시계 방향으로 해당 셀에 가장 가까운 셀;

(4) 시계 방향으로 해당 셀에 2번째로 가까운 셀;

(5) 반시계 방향으로 해당 셀에 2번째로 가까운 셀;

(6) 시계 방향으로 해당 셀에 3번째로 가까운 셀; 및

(7) 반시계 방향으로 해당 셀에 3번째로 가까운 셀.

이동 평균으로 얻어진 좌료를 갖는 복수 개의 점이 스플라인 곡선에 의해 서로 연결된다. 이 스플라인 곡선에 의해 루프가 얻어진다. 루프를 형성할 때에, 점들의 일부가 제거되고, 스플라인 곡선이 그려질 수 있다. 루프는 새로운 루프를 얻도록 크기가 확대 또는 축소될 수 있다. 본 발명에서, 이 루프가 또한 보로노이 영역(22)으로 지칭된다. 이 방식으로, 도 12 및 도 13에 도시된 보로노이 영역(22)의 패턴이 얻어진다.

도 12 및 도 13에 도시된 보로노이 영역(22) 각각의 무게 중심이 계산된다(단계 3). 이 무게 중심은 새로운 모점(28)이 된다. 다수의 모점(28)이 도 14 및 도 15에 도시되어 있다. 도 10 및 도 11에 도시된 보로노이 영역(22)의 무게 중심은 새로운 모점(28)으로서 간주될 수 있다.

이들 새로운 모점(28)을 기초로 한 보로노이 분할에 의해 다수의 새로운 보로노이 영역이 가상구(12) 상에 상정된다(단계 4). 보로노이 영역의 윤곽에 스무딩 등이 실시될 수 있다.

모점의 결정(단계 3) 및 보로노이 영역의 상정(단계 4)이 반복된다. 반복 횟수(n)가 30일 때에 얻어진 루프가 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 이 루프가 보로노이 영역이고 딤플(8)이다. 또한, 이들 보로노이 영역의 무게 중심(30)이 도 16 및 도 17에 도시되어 있다.

각 루프의 외측에 랜드(10)가 할당된다. 바꿔 말해서, 랜드(10)는 각 보로노이 영역의 윤곽 근처에 할당된다. 한편, 딤플(8)은 각 루프의 내측에 또는 각 루프 상에 할당된다.

도 2 및 도 3에 도시된 패턴에서, 보로노이 영역의 크기 변동은 도 12 및 도 13에 도시된 패턴에 비해 작다. 도 2 및 도 3에 도시된 패턴을 갖는 골프볼(2)은 우수한 비행 성능을 갖는다. 그 이유는, 모든 딤플(8)이 충분한 딤플 효과를 발휘하기 때문이다.

골프볼(2)의 비행 성능의 관점에서, 딤플(8)의 점유율은 85% 이상이 바람직하고, 90% 이상이 보다 바람직하며, 92% 이상의 특히 바람직하다. 골프볼(2)의 내구성의 관점에서, 점유율은 98% 이하가 바람직하다. 보로노이 분할의 사용은 작은 딤플(8)이 배치되지 않더라도 높은 점유율을 달성할 수 있다.

도 2 및 도 3으로부터 명백한 바와 같이, 딤플(8)은 골프볼(2)에서 정연하게 배치되지 않는다. 골프볼(2)은 윤곽 형태들이 서로 상이한 다수의 종류의 딤플(8)을 갖는다. 이들 딤플(8)은 우수한 딤플 효과를 달성한다. 딤플(8)의 종류수는 50개 이상이 바람직하고 100개 이상이 특히 바람직하다. 본 실시예에서, 각 딤플(8)은 임의의 다른 딤플(8)의 윤곽 형태와 상이한 윤곽 형태를 갖는다.

비행 중에 골프볼(2)의 상승 억제의 관점에서, 각 딤플(8)은 바람직하게는 0.05 mm 이상, 보다 바람직하게는 0.08 mm 이상, 특히 바람직하게는 0.10 mm 이상의 깊이를 갖는다. 비행 중에 골프볼(2)의 하강 억제의 관점에서, 깊이는 0.60 mm 이하가 바람직하고, 0.45 mm 이하가 보다 바람직하며, 0.40 mm 이하가 특히 바람직하다. 깊이는 딤플(8)의 가장 깊은 점과 가상구(12)의 표면 사이의 거리이다.

본 발명에서, "딤플 용적"이라는 용어는 가상구(12)의 표면과 딤플(8)의 표면에 의해 둘러싸이는 부분의 용적을 의미한다. 비행 중에 골프볼(2)의 상승 억제의 관점에서, 모든 딤플(8)의 용적들의 합계(총용적)는 500 m³ 이상이 바람직하고, 550 m³ 이상이 더 바람직하며, 600 m³ 이상이 특히 바람직하다. 비행 중에 골프볼(2)의 하강 억제의 관점에서, 상기 합계는 900 m³ 이하가 바람직하고, 850 m³ 이하가 보다 바람직하며, 800 m³ 이하가 특히 바람직하다.

실질적으로 구(sphere)인 골프볼(2)의 본질이 손상되지 않는 관점으로부터, 딤플(8)의 총 갯수는 100개 이상이 바람직하고, 250개 이상이 보다 바람직하며, 280개 이상이 더 바람직하고, 310개 이상이 특히 바람직하다. 각 딤플(8)이 딤플 효과에 기여할 수 있는 관점으로부터, 총 갯수는 600개 이하가 바람직하고, 500개 이하가 보다 바람직하며, 450개 이하가 더 바람직하고, 400개 이하가 특히 바람직하다.

골프볼(2)은 0.4 mm 이상의 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 딤플(8)을 구비하고 있다. 반경 변동 범위(Rh)를 계산하는 방법이 도 18에 도시되어 있다. 이 방법에서, 윤곽의 길이가 30 등분되도록 딤플(8)의 윤곽 상에 30개의 점(P)이 상정된다. 이들 점(P)은 딤플(8)의 윤곽 상에 배치되고 폴에 가장 가까운 점(Pp)을 포함한다. 중심(O)의 좌표는 3개의 점(P)의 좌표들을 평균냄으로써 결정된다.

중심(O)의 좌표가 결정된 후에, 중심(O)과 점(P) 사이의 거리(즉, 반경 R)가 계산된다. 각 점(P)에 관하여, 반경(R)이 계산된다. 도 19는 반경(R)이 플로트된 그래프이다. 그래프의 수평축은 중심(O)과 각 점(P)을 연결한 선의, 종방향에 대한 각도이다. 그래프에 도시된 바와 같이, 반경(R)의 최대값으로부터 반경(R)의 최소값을 빼서 얻어진 값이 반경 변동 범위(Rh)이다. 반경 변동 범위(Rh)는 딤플(8)의 왜곡을 나타내는 지표이다.

0.4 mm 이상의 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 딤플(8)을 구비하는 골프볼(2)에서, 딤플(8)은 정연하게 배치되지 않는다. 골프볼(2)은 우수한 비행 성능을 갖는다. 반경 변동 범위(Rh)가 0.4 mm 이상인 딤플(8)의 갯수의, 딤플(8)의 총 갯수에 대한 비율(P1)은 30% 이상이 바람직하고, 50% 이상이 보다 바람직하며, 70% 이상이 특히 바람직하다. 비율(P1)은 100%가 이상적이다. 도 19로부터 명백한 바와 같이, 딤플(8)의 반경(R)의 변동은 주기적이지 않다. 골프볼(2)에서, 딤플(8)은 정연하게 배치되지 않는다. 골프볼(2)은 우수한 비행 성능을 갖는다.

비행 성능의 관점에서, 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 딤플(8)의 반경 변동 범위(Rhmax)와 최소 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 딤플(8)의 반경 변동 범위(Rhmin) 간의 차이는 0.1 mm 이상이 바람직하고, 0.3 mm 이상이 보다 바람직하며, 0.5 mm 이상이 특히 바람직하다.

비행 성능의 관점에서, 모든 딤플(8)의 반경 변동 범위(Rh)의 표준 편차(σRh)는 0.10 이상이 바람직하고, 0.13 이상이 특히 바람직하다.

골프볼(2)은 이하의 수학식 1을 만족시키는 딤플(8)을 갖는다.

[수학식 1]

Rh / Rave ≥ 0.25

이 수학식에서, Rh는 반경 변동 범위를 나타내고, Rave는 평균 반경을 나타낸다. Rave는 30개의 점(P)에서 반경(R)의 평균이다.

상기 수학식 1을 만족시키는 골프볼(2)에서, 딤플(8)은 정연하게 배치되지 않는다. 골프볼(2)은 우수한 비행 성능을 갖는다. 상기 수학식 1을 만족시키는 딤플(8)의 갯수의, 딤플(8)의 총 갯수에 대한 비율(P2)은 10% 이상이 바람직하고, 20% 이상이 보다 바람직하며, 30% 이상이 특히 바람직하다. 비율(P2)은 100%가 이상적이다.

비행 성능의 관점에서, 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 딤플(8)의 반경 변동 범위(Rhmax)는 0.70 mm 이상이 바람직하고, 0.80 mm 이상이 특히 바람직하다. 반경 변동 범위(Rhmax)는 1.80 mm 이하가 바람직하다.

비행 성능의 관점에서, 최소 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 딤플(8)의 반경 변동 범위(Rhmin)는 0.10 mm 이상이 바람직하고, 0.25 mm 이상이 특히 바람직하다. 반경 변동 범위(Rhmin)는 0.40 mm 이하가 바람직하다.

비행 성능의 관점에서, 모든 딤플(8)의 평균 직경(D)의 표준 편차(σD)는 0.20 mm 이하가 바람직하고, 0.15 mm 이하가 특히 바람직하다.

비행 성능의 관점에서, 모든 딤플(8)의 평균 직경(D)의 표준 편차(σD)의, 모든 딤플(8)의 평균 반경(Rave)의 평균값(AveRave)에 대한 비율은 10% 이하가 바람직하고, 7% 이하가 특히 바람직하다. 평균 직경(D)은 평균 반경(Rave)의 2배이다.

비행 성능의 관점에서, 모든 딤플(8)의 면적의 표준 편차(σA)는 1.40 mm² 이하가 바람직하고, 1.30 mm² 이하가 특히 바람직하다.

비행 성능의 관점에서, 모든 딤플(8)의 면적의 표준 편차(σA)의, 모든 딤플(8)의 평균 면적(Aave)에 대한 비율은 10% 이하가 바람직하고, 9% 이하가 보다 바람직하며, 7% 이하가 특히 바람직하다. 본 발명에서, 딤플(8)의 면적은 가상구(12)의 표면의 일부분의 면적을 의미한다. 이 부분은 딤플(8)의 윤곽에 의해 둘러싸인다.

본 발명에 따른 설계 방법에서, 보로노이 영역은 원래의 무게 중심을 기초로 하여 결정되고, 새로운 무게 중심은 보로노이 영역을 기초로 하여 결정된다. 각각의 새로운 무게 중심의 위치는 원래의 무게 중심의 위치와 상이할 수 있다. 원래의 무게 중심의 위치와, 모점의 결정(단계 3)과 보로노이 영역의 상정(단계 4)의 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 새로운 무게 중심 간의 거리는 L(n)으로 표시된다. 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 모든 보로노이 영역들 중에 최대 거리[L(n)]를 갖는 보로노이 영역이 결정된다. 이 보로노이 영역의 거리[L(n)]가 "최대값[Lmax(n)]"으로 지칭된다.

도 20은 최대값[Lmax(n)]을 나타내는 그래프이다. 그래프에서, 수직축은 최대값[Lmax(n)]이고, 수평축은 반복 횟수(n)이다. 그래프에서, 나중에 상세하게 설명되는 실시예 1 내지 4의 골프볼의 최대값[Lmax(n)]이 플로트되어 있다. 그래프로부터 명백한 바와 같이, 반복 횟수(n)가 증가함에 따라 최대값[Lmax(n)]이 감소하는 경향이 있다. 최대값[Lmax(n)]은 반복 횟수(n)가 증가함에 따라 수렴한다.

수렴 후의 추가 반복은 무익하다. 효율의 관점에서, 반복은 최대값[Lmax(n)]이 예정된 값 이하에 도달할 때에 정지된다. 딤플(8)과 랜드(10)는 정지 시점에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 할당된다. 바람직하게는, 최대값[Lmax(n)]이 0.2 mm 이하일 때에 반복이 정지된다. 반복은 최대값[Lmax(n)]이 가상구(12)의 직경의 0.5% 이하일 때에 정지될 수 있다.

반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-2)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 최대값[Lmax(n-1)]과 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 최대값[Lmax(n)] 사이의 차이[Lmax(n-1)-Lmax(n)]가 예정된 값 이하에 도달할 때에 반복이 정지될 수 있다. 딤플(8)과 랜드(10)는 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구(12)의 표면에 할당된다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 모든 보로노이 영역의 거리[L(n)]의 평균값이 "평균값[Lave(n)]"으로 지칭된다. 도 21은 평균값[Lave(n)]을 도시하는 그래프이다. 그래프에서, 수직축은 평균값[Lave(n)]을 나타내고, 수평축은 반복 횟수(n)를 나타낸다. 그래프에는, 나중에 상세하게 설명되는 실시예 1 내지 4의 골프볼의 평균값[Lave(n)]이 플로트되어 있다. 그래프로부터 명백한 바와 같이, 반복 횟수(n)가 증가함에 따라 평균값[Lave(n)]이 감소하는 경향이 있다. 평균값[Lave(n)]은 반복 횟수(n)가 증가함에 따라 수렴한다.

수렴 후의 추가 반복은 무익하다. 효율의 관점에서, 반복은 평균값[Lave(n)]이 예정된 값 이하에 도달할 때에 정지된다. 딤플(8)과 랜드(10)는 정지 시점에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 할당된다. 바람직하게는, 평균값[Lave(n)]이 0.05 mm 이하일 때에 반복이 정지된다. 반복은 평균값[Lave(n)]이 가상구(12)의 직경의 0.12% 이하일 때에 정지될 수 있다.

반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-2)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 평균값[Lave(n-1)]과 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 평균값[Lave(n)] 사이의 차이[Lave(n-1)-Lave(n)]가 예정된 값 이하에 도달할 때에 반복이 정지될 수 있다. 딤플(8)과 랜드(10)는 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구(12)의 표면에 할당된다. 바람직하게는, 차이[Lave(n-1)-Lave(n)]가 0.01 mm 이하일 때에 반복이 정지된다. 반복은 차이[Lave(n-1)-Lave(n)]가 가상구(12)의 직경의 0.02% 이하일 때에 정지될 수 있다.

본 발명에서, 보로노이 영역의 면적[A(n)]은 가상구(12)의 표면의 일부분의 면적을 의미한다. 이 부분은 보로노이 영역의 윤곽에 의해 둘러싸인다. 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 모든 보로노이 영역의 면적[A(n)]의 표준 편차는 σA(n)으로 나타낸다. 도 22는 표준 편차[σA(n)]를 도시하는 그래프이다. 그래프에서, 수직축은 표준 편차[σA(n)]를 나타내고, 수평축은 반복 횟수(n)를 나타낸다. 그래프에서, 나중에 상세하게 설명되는 실시예 1 내지 4의 골프볼의 표준 편차[σA(n)]가 플로트되어 있다. 이 그래프로부터 명백한 바와 같이, 반복 횟수(n)가 증가함에 따라 표준 편차[σA(n)]가 감소하는 경향이 있다. 표준 편차[σA(n)]는 반복 횟수(n)가 증가함에 따라 수렴한다.

수렴 후의 추가 반복은 무익하다. 효율의 관점에서, 반복은 표준 편차[σA(n)]가 예정된 값 이하에 도달할 때에 정지된다. 딤플(8)과 랜드(10)는 정지 시점에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 할당된다. 보로노이 영역의 평균 면적[Aave(n)]에 대한 표준 편차[σA(n)]의 비율이 예정된 값 이하에 도달할 때에 반복이 정지될 수 있다. 바람직하게는, 표준 편차[σA(n)]가 보로노이 영역의 평균 면적[Aave(n)]의 10% 이하일 때에 반복이 정지된다. 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적[A(n-1)]의 표준 편차[σA(n-1)]와 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적[A(n)]의 표준 편차[σA(n)] 사이의 차이[σA(n-1)-σA(n)]가 예정된 값 이하에 도달할 때에 반복이 정지될 수 있다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 모든 보로노이 영역 중에 최대 면적[A(n)]을 갖는 보로노이 영역이 결정된다. 이 보로노이 영역의 면적[A(n)]이 "최대값[Amax(n)]"으로 지칭된다.

도 24는 최대값[Amax(n)]을 도시하는 그래프이다. 그래프에서, 수직축은 최대값[Amax(n)]을 나타내고, 수평축은 반복 횟수(n)를 나타낸다. 그래프에서, 나중에 상세하게 설명되는 실시예 1 내지 4의 골프볼의 최대값[Amax(n)]이 플로트되어 있다. 이 그래프로부터 명백한 바와 같이, 반복 횟수(n)가 증가함에 따라 최대값[Amax(n)]이 감소하는 경향이 있다. 최대값[Amax(n)]은 반복 횟수(n)가 증가함에 따라 수렴한다.

수렴 후의 추가 반복은 무익하다. 효율의 관점에서, 반복은 최대값[Amax(n)]이 예정된 값 이하에 도달할 때에 정지된다. 딤플(8)과 랜드(10)는 정지 시점에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 할당된다. 바람직하게는, 최대값[Amax(n)]이 이하의 수학식에 의해 계산되는 값(Y) 이하일 때에 정지된다.

[수학식 2]

Y = TA / m * 1.2

상기 수학식에서, TA는 가상구(12)의 표면적을 나타내고, m은 보로노이 영역의 총 갯수를 나타낸다.

반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 최대값[Amax(n-1)]과 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 최대값[Amax(n)] 사이의 차이[Amax(n-1)-Amax(n)]가 예정된 값 이하일 때에 반복이 정지될 수 있다.

평균 반경[Rave(n)]의 2배인 값이 평균 직경[D(n)]으로 지칭된다. 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 모든 보로노이 영역의 평균 직경[D(n)]의 표준 편차가 σD(n)으로 표현된다. 도 23은 표준 편차[σD(n)]를 나타내는 그래프이다. 그래프에서, 수직축은 표준 편차[σD(n)]를 나타내고, 수평축은 반복 횟수(n)를 나타낸다. 그래프에서, 나중에 상세하게 설명되는 실시예 1 내지 4의 골프볼의 표준 편차[σD(n)]가 플로트되어 있다. 이 그래프로부터 명백한 바와 같이, 반복 횟수(n)가 증가함에 따라 표준 편차[σD(n)]가 감소하는 경향이 있다. 표준 편차[σD(n)]는 반복 횟수(n)가 증가함에 따라 수렴한다.

수렴 후의 추가 반복은 무익하다. 효율의 관점에서, 반복은 표준 편차[σD(n)]가 예정된 값 이하에 도달할 때에 정지된다. 딤플(8)과 랜드(10)는 정지 시점에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 할당된다. 평균 반경[Rave(n)]의 평균값[AveRave(n)]에 대한 표준 편차[σD(n)]의 비율이 예정된 값 이하에 도달할 때에 반복이 정지될 수 있다. 바람직하게는, 표준 편차[σD(n)]가 평균 반경[Rave(n)]의 평균값의 10% 이하일 때에 반복이 정지된다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)]가 예정된 값 이하일 때에 반복이 정지될 수 있다. 평균 반경(Rave)의 평균값(AveRave)에 대한 반경 변동 범위[Rhmax(n)]의 비율이 예정된 값 이하일 때에 반복이 정지될 수 있다.

반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 반경 변동 범위[Rhmax(n-1)]와 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 반경 변동 범위[Rhmax(n)] 간의 차이[Rhmax(n-1)-Rhmax(n)]가 예정된 값 이하일 때에 반복이 정지될 수 있다.

반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에서, 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)]와 최소 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmin(n)] 간의 차이[Rhmax(n)-Rhmin(n)]가 예정된 값 이하일 때에 반복이 정지될 수 있다.

반복은 이하의 수학식에 의해 계산된 값(X)이 예정된 값 이하일 때에 정지될 수 있다.

[수학식 3]

X = [Rhmax(n-1)-Rhmin(n-1)] - [Rhmax(n)-Rhmin(n)]

이 수학식에서, Rhmax(n-1)은 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위를 나타내고, Rhmin(n-1)은 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최소 반경 변동 범위를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위를 나타내며, Rhmax(n)은 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위를 나타내고, Rhmin(n)은 반복 횟수가 (n)일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최소 반경 변동 범위를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위를 나타낸다.

도 25는 모든 보로노이 영역의 면적[A(n)]의 평균값[Aave(n)]을 도시하는 그래프이다. 그래프에서, 수직축은 평균값[Aave(n)]을 나타내고, 수평축은 반복 횟수(n)를 나타낸다. 그래프에서, 나중에 상세하게 설명되는 실시예 1 내지 4의 골프볼의 평균값[Aave(n)]이 플로트되어 있다. 그래프로부터 명백한 바와 같이, 평균값[Aave(n)]은 반복에 의해서도 거의 변하지 않는다.

도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따른 설계 방법에 의해 얻어지는 골프볼(32)의 정면도이고, 도 27은 도 26의 골프볼(32)의 평면도이다. 골프볼(32)은 그 표면에 다수의 딤플(34)을 구비하고 있다.

딤플(34)을 얻기 위해서는, 도 28 및 도 29에 도시된 바와 같이, 가상구(12)의 표면 상에 다수의 모점(36)이 배치된다. 이 배치에는 난수가 사용된다. 각 모점(36)의 위도와 경도가 난수를 기초로 하여 결정된다. 도 30 및 도 31에 도시된 바와 같이, 이들 모점(36)을 기초로 하여 보로노이 분할에 의해 가상구(12) 상에 다수의 보로노이 영역(38)이 상정된다. 도 32 및 도 33에 도시된 바와 같이, 이들 보로노이 영역(38)의 무게 중심(40)이 계산된다. 이들 무게 중심이 새로운 모점이다. 다수의 새로운 보로노이 영역이 다수의 새로운 모점을 기초로 하여 보로노이 분할에 의해 가상구(12) 상에 상정된다. 모점의 결정과 보로노이 영역의 상정이 반복된다. 본 실시예에서, 반복 횟수(n)가 30일 때에 얻어진 보로노이 영역의 윤곽에 필요에 따라 스무딩 등의 프로세스가 실시된다. 프로세스 후의 윤곽을 기초로 하여 가상구(12)의 표면에 딤플(34)과 랜드가 할당된다. 도 26 및 도 27에 도시된 딤플 패턴이 이 할당에 의해 얻어진다. 패턴에서 딤플(34)의 무게 중심(42)이 도 34 및 도 35에 도시되어 있다. 도 26 및 도 27에 도시된 딤플 패턴에서는, 점유율이 높다. 딤플 패턴에서는, 딤플(34)의 크기 변동이 작다. 딤플 패턴에서, 각 딤플(34)의 반경(R)의 변동은 주기적이지 않다.

본 실시예에서도, 도 2 및 도 3에 도시된 딤플 패턴의 설계 방법과 유사하게, 모점의 결정 및 보로노이 영역의 상정의 반복이 예정된 조건을 만족시킬 때에 정지될 수 있다.

도 36은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설계 방법에 의해 얻어지는 골프볼(44)의 정면도이고, 도 37은 도 36의 골프볼(44)의 평면도이다. 골프볼(44)은 그 표면에 다수의 딤플(46)을 갖는다.

딤플(46)을 얻기 위해서는, 도 38 및 도 39에 도시된 바와 같이, 가상구(12)의 표면 상에 다수의 원(48)이 배치된다. 이 배치에는 원형 딤플을 배치하는 기지의 방법이 사용된다. 도 40 및 도 41에 도시된 바와 같이, 이들 원(48)의 중심(50)이 계산된다. 도 42 및 도 43에 도시된 바와 같이, 이들 중심(50)을 모점으로 하는 보로노이 분할에 의해 가상구(12) 상에 다수의 보로노이 영역(52)이 상정된다. 도 44 및 도 45에 도시된 바와 같이, 이들 보로노이 영역(52)의 무게 중심(54)이 계산된다. 이들 무게 중심(54)이 새로운 모점이다. 다수의 새로운 보로노이 영역이 다수의 새로운 모점을 기초로 하여 보로노이 분할에 의해 가상구(12) 상에 상정된다. 모점의 결정과 보로노이 영역의 상정이 반복된다. 본 실시예에서, 반복 횟수(n)가 30일 때에 얻어진 보로노이 영역의 윤곽에 필요에 따라 스무딩 등의 프로세스가 실시된다. 프로세스 후의 윤곽을 기초로 하여 가상구(12)의 표면에 딤플(46)과 랜드가 할당된다. 도 36 및 도 37에 도시된 딤플 패턴이 이 할당에 의해 얻어진다. 패턴에서 딤플(46)의 무게 중심(56)이 도 46 및 도 47에 도시되어 있다. 도 36 및 도 37에 도시된 딤플 패턴에서는, 점유율이 높다. 딤플 패턴에서는, 딤플(46)의 크기 변동이 작다. 딤플 패턴에서, 각 딤플(46)의 반경(R)의 변동은 주기적이지 않다.

도 48은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설계 방법에 의해 얻어지는 골프볼(58)의 정면도이고, 도 49는 도 48의 골프볼(58)의 평면도이다. 골프볼(58)은 그 표면에 다수의 딤플(60)을 구비하고 있다.

딤플(60)을 얻기 위해서는, 도 50 및 도 51에 도시된 바와 같이, 가상구(12)의 표면 상에 다수의 다각형(62)이 배치된다. 구체적으로, 가상구(12)의 표면 상에 다수의 5각형과 다수의 6각형이 배치된다. 이 배치 방법은 공지되어 있다. 도 52 및 도 53에 도시된 바와 같이, 이들 다각형(62)의 무게 중심(64)이 계산된다. 도 54 및 도 55에 도시된 바와 같이, 이들 무게 중심(64)을 모점으로 하는 보로노이 분할에 의해 가상구(12) 상에 다수의 보로노이 영역(66)이 상정된다. 도 56 및 도 57에 도시된 바와 같이, 이들 보로노이 영역(66)의 무게 중심(68)이 계산된다. 이들 무게 중심(68)이 새로운 모점이다. 다수의 새로운 보로노이 영역이 다수의 새로운 모점을 기초로 하여 보로노이 분할에 의해 가상구(12) 상에 상정된다. 모점의 결정과 보로노이 영역의 상정이 반복된다. 본 실시예에서, 반복 횟수(n)가 30일 때에 얻어진 보로노이 영역의 윤곽에 필요에 따라 스무딩 등의 프로세스가 실시된다. 프로세스 후의 윤곽을 기초로 하여 가상구(12)의 표면에 딤플(60)과 랜드가 할당된다. 도 48 및 도 49에 도시된 딤플 패턴이 이 할당에 의해 얻어진다. 패턴에서 딤플(60)의 무게 중심(70)이 도 58 및 도 59에 도시되어 있다. 도 48 및 도 49에 도시된 딤플 패턴에서는, 점유율이 높다. 딤플 패턴에서는, 딤플(60)의 크기 변동이 작다. 딤플 패턴에서, 각 딤플(60)의 반경(R)의 변동은 주기적이지 않다.

실시예

[실시예 1]

100 질량부의 폴리부타디엔, 30 질량부의 아연 디아크릴레이트(zinc diacrylate), 6 질량부의 산화아연, 10 질량부의 황산바륨, 0.5 질량부의 디페닐 디설파이드, 및 0.5 질량부의 디큐밀 퍼록사이드를 혼련하여 고무 조성물을 얻는다. 이 고무 조성물을 반구형 캐비티를 각각 갖는 상형 및 하형을 구비한 금형 내에 투입하고 18 분 동안 170℃로 가열하여 39.7 mm의 직경을 갖는 코어를 얻는다. 한편, 50 질량부의 이오노머 수지, 50 질량부의 다른 이오노모 수지, 및 3 질량부의 이산화티타늄을 혼련하여 고무 조성물을 얻는다. 상기 코어를 내측면에 다수의 핌플(pimple)을 갖는 최종 금형 내에 투입하고, 사출 성형법에 의해 코어 둘레에 상기 고무 조성물을 주입하여 1.5 mm 두께를 갖는 커버를 성형한다. 커버에는 핌플의 형태가 반전된 형태를 갖는 다수의 딤플이 형성된다. 이 커버에는 2성분 경화형 폴리우레탄을 기재로서 포함하는 클리어 페인트가 도포되어 42.7 mm의 직경과 약 45.4 g의 질량을 갖는 실시예 1의 골프볼을 얻는다. 골프볼은 약 85의 PGA 컴프레션을 갖는다. 골프볼은 도 2 및 도 3에 도시된 딤플 패턴을 갖는다. 딤플의 상세가 아래의 표 9에 도시되어 있다. 딤플 패턴은 새로운 모점의 결정과 새로운 보로노이 영역의 상정을 30회 반복함으로써 얻어진다. 반복 과정에서 사양의 변화가 아래의 표 1 및 표 2에 나타나 있다.

[비교예 1]

비교예 1의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 9에 나타나 있다.

[실시예 2]

실시예 2의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 9에 나타나 있다. 딤플 패턴은 새로운 모점의 결정과 새로운 보로노이 영역의 상정을 30회 반복함으로써 얻어진다. 반복 과정에서 사양의 변화가 아래의 표 3 및 표 4에 나타나 있다.

[비교예 2]

비교예 2의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 9에 나타나 있다.

[실시예 3]

실시예 3의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 10에 나타나 있다. 딤플 패턴은 새로운 모점의 결정과 새로운 보로노이 영역의 상정을 30회 반복함으로써 얻어진다. 반복 과정에서 사양의 변화가 아래의 표 5 및 표 6에 나타나 있다.

[비교예 3]

비교예 3의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 10에 나타나 있다.

[실시예 4]

실시예 4의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 10에 나타나 있다. 딤플 패턴은 새로운 모점의 결정과 새로운 보로노이 영역의 상정을 30회 반복함으로써 얻어진다. 반복 과정에서 사양의 변화가 아래의 표 7 및 표 8에 나타나 있다.

[비교예 4]

비교예 4의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 10에 나타나 있다.

[비교예 5]

비교예 5의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 11에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 형태는 원이다.

[비교예 6]

비교예 6의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 11에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 형태는 원이다.

[비교예 7]

비교예 7의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 11에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 형태는 다각형이다.

아래의 표들에서, Dif.1은 Lmax(n)-Lmax(n-1)을 나타내고, Dif.2는 Lave(n)-Lave(n-1)을 나타낸다. 아래의 표들에서, 단위들은 아래와 같다.

Lmax: mm

Dif.1: mm

Lave: mm

Dif.2: mm

σA: mm²

σA/Aave: %

σD: mm

σD/AveRave: %

Amax: mm²

Aave: mm²

Rhmax: mm

Rhmax/AveRave: %

R1: mm

Rhmin: mm

R2: mm

AveRave: mm

[비교예 8]

비교예 8의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 12에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 패턴을 설계할 때에, 난수를 이용함으로써 구의 표면에 289개의 모점이 상정되었다. 이들 모점을 기초로 하여, 289개의 보로노이 영역이 상정되었다. 이들 보로노이 영역에 스무딩이 실시되었다.

[실시예 5]

실시예 5의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 12에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 패턴을 설계할 때에, 비교예 8의 보로노이 영역을 기초로 하여 새로운 모점을 결정하였다. 새로운 보로노이 영역이 모점을 기초로 하여 상정되었다. 모점의 결정 및 보로노이 영역의 상정을 50회 반복함으로써 얻어진 보로노이 영역에 스무딩을 실시하였다.

[비교예 9]

비교예 9의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 12에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 패턴을 설계할 때에, 난수를 이용함으로써 구의 표면에 337개의 모점이 상정되었다. 이들 모점을 기초로 하여, 337개의 보로노이 영역이 상정되었다. 이들 보로노이 영역에 스무딩이 실시되었다.

[실시예 6]

실시예 6의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 12에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 패턴을 설계할 때에, 비교예 9의 보로노이 영역을 기초로 하여 새로운 모점을 결정하였다. 새로운 보로노이 영역이 모점을 기초로 하여 상정되었다. 모점의 결정 및 보로노이 영역의 상정을 50회 반복함으로써 얻어진 보로노이 영역에 스무딩을 실시하였다.

[비교예 10]

비교예 10의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 13에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 패턴을 설계할 때에, 난수를 이용함으로써 구의 표면에 360개의 모점이 상정되었다. 이들 모점을 기초로 하여, 360개의 보로노이 영역이 상정되었다. 이들 보로노이 영역에 스무딩이 실시되었다.

[실시예 7]

실시예 7의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 13에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 패턴을 설계할 때에, 비교예 10의 보로노이 영역을 기초로 하여 새로운 모점을 결정하였다. 새로운 보로노이 영역이 모점을 기초로 하여 상정되었다. 모점의 결정 및 보로노이 영역의 상정을 50회 반복함으로써 얻어진 보로노이 영역에 스무딩을 실시하였다.

[비교예 11]

비교예 11의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 13에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 패턴을 설계할 때에, 난수를 이용함으로써 구의 표면에 390개의 모점이 상정되었다. 이들 모점을 기초로 하여, 390개의 보로노이 영역이 상정되었다. 이들 보로노이 영역에 스무딩이 실시되었다.

[실시예 8]

실시예 8의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 13에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 패턴을 설계할 때에, 비교예 11의 보로노이 영역을 기초로 하여 새로운 모점을 결정하였다. 새로운 보로노이 영역이 모점을 기초로 하여 상정되었다. 모점의 결정 및 보로노이 영역의 상정을 50회 반복함으로써 얻어진 보로노이 영역에 스무딩을 실시하였다.

[비교예 12]

비교예 12의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 14에 나타나 있다. 골프볼의 딤플 패턴을 설계할 때에, 344개의 원형 딤플이 배치된다. 이들 딤플의 중심점을 모점으로서 함으로써, 344개의 보로노이 영역이 상정되었다. 이들 보로노이 영역에 스무딩이 실시되었다.

[비교예 13]

비교예 13의 골프볼을 최종 금형이 변화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 얻었다. 골프볼의 딤플 사양이 아래의 표 14에 나타나 있다. 골프볼은 312개의 딤플을 구비한다. 딤플의 각각의 형태는 실질적으로 삼각형이다. 이들 딤플은 들로네 삼각 분할(Delaunay triangulation)에 의해 얻어진다. 들로네 삼각 분할은 일본 특허 공개 제2013-9906호에 개시되어 있다. 비교예 13의 딤플 패턴은 이 공보의 도 28 및 도 29에 도시된 패턴과 동일하다.

[비거리]

True Temper사에 의해 제조된 스윙 기계에 티타늄 헤드를 구비한 드라이버(Dunlop Sports사에 의해 제조된 상표명 "XXIO", 샤프트 경도: X, 로프트 각도: 9°)를 장착하였다. 헤드 속도가 49 m/sec인 조건으로 골프볼을 타격하였다. 발사 지점으로부터 정지 지점까지의 거리를 측정하였다. 10회 측정에 의해 얻어진 데이터의 평균값이 아래의 표 12 내지 표 14에 나타나 있다.

표 12 내지 표 14에 나타낸 바와 같이, 각 실시예의 골프볼은 비행 성능이 우수하다. 평가 결과로부터, 본 발명의 이점이 명백하다.

전술한 딤플 패턴은 2부품 골프볼 외에, 1부품 골프볼, 다부품 골프볼, 및 나사 권취형 골프볼에도 적용될 수 있다. 상기 설명은 단순히 예시적인 예이고, 다양한 수정이 본 발명의 원리로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다.

Claims

골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법으로서,
(1)가상구의 표면에 다수의 모점을 배치하는 단계,
(2)상기 다수의 모점을 기초로 하여 보로노이 분할(Voronoi tessellation)에 의해 가상구의 표면에 다수의 보로노이 영역을 상정하는 단계,
(3)보로노이 영역 각각의 무게 중심을 계산하고 무게 중심을 새로운 모점으로 하는 단계,
(4)상기 다수의 새로운 모점을 기초로 하여 보로노이 분할에 의해 가상구의 표면에 다수의 새로운 보로노이 영역을 상정하는 단계, 및
(5)다수의 새로운 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드를 할당하는 단계
를 포함하는, 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법.
제1항에 있어서,
n이 자연수일 때에, 단계(3)와 단계(4)가 단계(2)와 단계(5) 사이에 n회 더 반복되는, 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법.
제2항에 있어서,
(I)반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 최대값[Lmax(n)]이 예정된 값 이하인 경우에, 또는
(II)반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-2)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 최대값[Lmax(n-1)]과, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 최대값[Lmax(n)] 사이의 차이[Lmax(n-1)-Lmax(n)]가 예정된 값 이하인 경우에,
반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당되는, 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법.
제2항에 있어서,
(I)반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 평균값[Lave(n)]이 예정된 값 이하인 경우에, 또는
(II)반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-2)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 평균값[Lave(n-1)]과, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심과 반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 무게 중심 간의 거리의 평균값[Lave(n)] 사이의 차이[Lave(n-1)-Lave(n)]가 예정된 값 이하인 경우에,
반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당되는, 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법.
제2항에 있어서,
(I)반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 표준 편차[σA(n)]가 예정된 값 이하인 경우에,
(II)반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 표준 편차[σA(n-1)]와 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 표준 편차[σA(n)] 간의 차이[σA(n-1)-σA(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 또는
(III)반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 표준 편차[σA(n)]의, 이들 보로노이 영역의 면적의 평균값[Aave(n)]에 대한 비율이 예정된 값 이하인 경우에,
반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당되는, 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법.
제2항에 있어서,
(I)반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 최대값[Amax(n)]이 예정된 값 이하인 경우에, 또는
(II)반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 최대값[Amax(n-1)]과 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 면적의 최대값[Amax(n)] 간의 차이[Amax(n-1)-Amax(n)]가 예정된 값 이하인 경우에,
반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당되는, 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법.
제2항에 있어서,
(I)반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 평균 직경의 표준 편차[σD(n)]가 예정된 값 이하인 경우에,
(II)반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 평균 직경의 표준 편차[σD(n-1)]와 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 평균 직경의 표준 편차[σD(n)] 간의 차이[σD(n-1)-σD(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 또는
(III)반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 평균 직경의 표준 편차[σD(n)]의, 이들 보로노이 영역의 평균 반경[Rave(n)]의 평균값에 대한 비율이 예정된 값 이하인 경우에,
반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당되는, 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법.
제2항에 있어서,
(I)반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)]가 예정된 값 이하인 경우에,
(II)반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n-1)]와 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)] 간의 차이[Rhmax(n-1)-Rhmax(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 또는
(III)반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)]의, 이들 보로노이 영역의 평균 반경[Rave(n)]의 평균값에 대한 비율이 예정된 값 이하인 경우에,
반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당되는, 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법.
제2항에 있어서,
(I)반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)]와 최소 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmin(n)] 간의 차이[Rhmax(n)-Rhmin(n)]가 예정된 값 이하인 경우에, 또는
(II)반복 횟수가 (n-1)일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n-1)]와 최소 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmin(n-1)] 간의 차이[Rhmax(n-1)-Rhmin(n-1)]와, 반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역들 중에 최대 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmax(n)]와 최소 반경 변동 범위(Rh)를 갖는 보로노이 영역의 반경 변동 범위[Rhmin(n)] 간의 차이[Rhmax(n)-Rhmin(n)] 사이의 차이{[Rhmax(n-1)-Rhmin(n-1)] - [Rhmax(n)-Rhmin(n)]}가 예정된 값 이하인 경우에,
반복 횟수가 n일 때에 얻어지는 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드가 할당되는, 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 단계(5)에서, 랜드는 가상구의 표면의 각 보로노이 영역의 윤곽 근처에 할당되는, 골프볼 표면의 요철 패턴 설계 방법.
표면에 요철 패턴을 갖는 골프볼로서,
상기 요철 패턴은,
(1)가상구의 표면에 다수의 모점을 배치하는 단계,
(2)상기 다수의 모점을 기초로 하여 보로노이 분할에 의해 가상구의 표면에 다수의 보로노이 영역을 상정하는 단계,
(3)보로노이 영역 각각의 무게 중심을 계산하고 무게 중심을 새로운 모점으로 하는 단계,
(4)상기 다수의 새로운 모점을 기초로 하여 보로노이 분할에 의해 가상구의 표면에 다수의 새로운 보로노이 영역을 상정하는 단계, 및
(5)다수의 새로운 보로노이 영역의 윤곽을 기초로 하여 가상구의 표면에 딤플과 랜드를 할당하는 단계
를 포함하는 설계 방법에 의해 얻어지는, 골프볼.
제11항에 있어서,
상기 골프볼은 그 표면에 다수의 딤플을 구비하고,
반경 변동 범위(Rh)가 0.4 mm 이상인 딤플의 갯수의, 딤플 총 갯수에 대한 비율이 30% 이상인, 골프볼.
제11항 또는 제12항에 있어서,
모든 딤플의 총 면적의, 가상구의 표면적에 대한 비율이 85% 이상인, 골프볼.
제11항 또는 제12항에 있어서,
모든 딤플의 평균 직경의 표준 편차의, 모든 딤플의 평균 반경의 평균값에 대한 비율이 10% 이하인, 골프볼.
제11항 또는 제12항에 있어서,
모든 딤플의 면적의 표준 편차의, 모든 딤플의 평균 면적에 대한 비율이 10% 이하인, 골프볼.
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