KR102082110B1

KR102082110B1 - 골프공

Info

Publication number: KR102082110B1
Application number: KR1020160066478A
Authority: KR
Inventors: 다카히로 사지마; 김형철
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2020-02-27
Also published as: KR20160071359A; EP2832402A1; EP2832402B8; CN104338295B; KR20150014389A; EP3263190A1; CN104338295A; US9713747B2; JP6346737B2; EP3263190B1; EP2832402B1; KR101645798B1; US20150031477A1; JP2015024079A

Abstract

골프공은 표면에 다수의 딤플(dimple)을 갖는다. 이 골프공은 하기 수학식 (I)을 충족한다:
Su ≤ 9.0 * So - 6.04 (I).
상기 수학식에서, So는 골프공의 가상구(phantom sphere)의 표면적에 대한 모든 딤플의 구면 면적의 합계의 비율을 나타내고; Su는 모든 딤플의 구면 면적의 표준 편차(mm²)를 나타낸다. 바람직하게는, 비율(So)은 0.780 이상이다. 바람직하게는, 표준 편차(Su)는 2.150 mm² 이하이다. 바람직하게는, 딤플의 개수는 300개 이상 390개 이하이다. 바람직하게는, 모든 딤플의 구면 면적의 평균치(Sa)는 14.00 mm² 이상이다.

Description

골프공{GOLF BALL}

본 출원은, 일본에서 2013년 7월 29에 제출된 특허 출원 제2013-156407호를 우선권으로 주장한다. 이 일본 특허 출원의 전체 내용은 본원에 참고로 인용되어 있다.

발명의 분야

본 발명은 골프공에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명은 골프공의 딤플(dimple)의 개량에 관한 것이다.

골프공은 표면에 다수의 딤플을 갖는다. 이 딤플들은, 비행시에 골프공의 주위의 공기 흐름을 흩트려 난류 분리를 일으킨다. 이 현상은 "난류화"로 불린다. 난류화로 인해, 골프공으로부터의 공기의 분리점이 후방으로 이동하여, 항력이 저감된다. 난류화는 역회전에 기인하는, 골프공의 상측 분리점과 하측 분리점 사이의 변위를 촉진함으로써, 골프공에 작용하는 양력을 증진한다. 우수한 딤플은 공기 흐름을 효율적으로 흩트린다. 우수한 딤플은 긴 비거리를 유발한다.

US2005/0101412(JP2005-137692)호에는 딤플들의 크기의 표준 편차가 작은 골프공이 개시되어 있다. 딤플들의 크기의 표준 편차는 골프공의 비행 성능에 영향을 준다. 표준 편차가 작은 골프공이 비행 성능이 우수하다는 것은 당업자에게 알려져 있다.

US2007/0298908(JP2008-389)호에는 딤플의 밀도가 높은 골프공이 개시되어 있다. 딤플의 밀도는 골프공의 비행 성능에 영향을 준다. 밀도가 높은 골프공이 비행 성능이 우수하다는 것은 당업자에게 알려져 있다.

각각 복수의 딤플에 둘러싸인 협소한 구역에 작은 딤플들이 배치되는 경우, 밀도가 높은 딤플 패턴이 얻어진다. 그러나, 작은 딤플은 난류화에 기여하기 어렵다. 이러한 작은 딤플들을 갖는 골프공에서는, 딤플들의 크기의 표준 편차가 크다. 딤플의 밀도를 높이는 것과 딤플들의 크기의 표준 편차를 감소시키는 것은 상반되는 것이다.

골프공에 관한 골퍼들의 최대의 관심사는 비거리이다. 비행 성능의 관점에서, 딤플 패턴에는 추가의 개선의 여지가 있다. 본 발명의 목적은, 상반되는, 딤플의 밀도를 높이는 것과 딤플들의 구면 면적의 표준 편차를 감소시키는 것을 동시에 실현함으로써 비행 성능이 우수한 골프공을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 골프공은 표면에 다수의 딤플을 갖는다. 골프공의 가상구(phantom sphere)의 표면적에 대한 모든 딤플의 구면 면적의 합계의 비율(So)은 0.780 이상이다. 골프공은 하기 수학식 (I)을 충족한다:

Su ≤ 9.0 * So - 6.04 (I)

상기 수학식에서, Su는 모든 딤플의 구면 면적의 표준 편차(mm²)를 나타낸다.

바람직하게는, 비율(So)은 0.840 이상이다. 바람직하게는, 표준 편차(Su)는 2.150 mm² 이하이다. 바람직하게는, 표준 편차(Su)는 1.946 mm² 이하이다.

바람직하게는, 딤플의 개수는 300개 이상 390개 이하이다. 바람직하게는, 모든 딤플의 구면 면적의 평균치(Sa)는 14.00 mm² 이상이다.

골프공은 윤곽이 비원형인 딤플을 가질 수 있다. 바람직하게는, 각각의 딤플은 임의의 다른 딤플들의 윤곽 형상과 상이한 윤곽 형상을 갖는다.

바람직하게는, 골프공은 하기 수학식 (II)를 충족한다:

Su ≤ 9.0 * So - 6.25 (II).

바람직하게는, 골프공은 하기 수학식 (III)을 충족한다:

Su ≤ 9.0 * So - 6.46 (III).

바람직하게는, 골프공은 하기 수학식 (IV)를 충족한다:

Su ≤ 9.0 * So - 6.67 (IV).

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 골프공의 단면도이고;
도 2는 도 1의 골프공의 확대 평면도이며;
도 3은 도 2의 골프공의 저면도이고;
도 4는 도 2의 골프공의 우측면도이며;
도 5는 도 2의 골프공의 정면도이고;
도 6은 도 2의 골프공의 좌측면도이며;
도 7은 도 2의 골프공의 배면도이고;
도 8은 점유율(So)과 표준 편차(Su) 간의 관계를 도시하는 그래프이며;
도 9는 도 1의 골프공의 일부를 확대한 단면도이고;
도 10은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 골프공의 정면도이며;
도 11은 도 10의 골프공의 평면도이고;
도 12는 표면에 다수의 모점이 상정되는 가상구의 정면도이며;
도 13은 도 12의 모점을 보로노이(Voronoi) 영역과 함께 도시하는 확대도이고;
도 14는 보로노이 분할(tessellation)에 이용되는 메시의 정면도이며;
도 15는 간단한 방법으로 얻은 보로노이 영역이 상정되는 가상구의 정면도이고;
도 16은 도 15의 가상구의 평면도이며;
도 17은 본 발명의 실시예 1에 따른 골프공의 평면도이고;
도 18은 도 17의 골프공의 저면도이며;
도 19는 도 17의 골프공의 우측면도이고;
도 20은 도 17의 골프공의 정면도이며;
도 21은 도 17의 골프공의 좌측면도이고;
도 22는 도 17의 골프공의 배면도이며;
도 23은 본 발명의 실시예 3에 따른 골프공의 평면도이고;
도 24는 도 23의 골프공의 저면도이며;
도 25는 도 23의 골프공의 우측면도이고;
도 26은 도 23의 골프공의 정면도이며;
도 27은 도 23의 골프공의 좌측면도이고;
도 28은 도 23의 골프공의 배면도이며;
도 29는 본 발명의 실시예 4에 따른 골프공의 평면도이고;
도 30은 도 29의 골프공의 저면도이며;
도 31은 도 29의 골프공의 우측면도이고;
도 32는 도 29의 골프공의 정면도이며;
도 33은 도 29의 골프공의 좌측면도이고;
도 34는 도 29의 골프공의 배면도이며;
도 35는 본 발명의 실시예 5에 따른 골프공의 평면도이고;
도 36은 도 35의 골프공의 저면도이며;
도 37은 도 35의 골프공의 우측면도이고;
도 38은 도 35의 골프공의 정면도이며;
도 39는 도 35의 골프공의 좌측면도이고;
도 40은 도 35의 골프공의 배면도이며;
도 41은 본 발명의 실시예 6에 따른 골프공의 정면도이고;
도 42는 도 41의 골프공의 평면도이며;
도 43은 본 발명의 실시예 7에 따른 골프공의 정면도이고;
도 44는 도 43의 골프공의 평면도이며;
도 45는 본 발명의 실시예 8에 따른 골프공의 정면도이고;
도 46은 도 45의 골프공의 평면도이며;
도 47은 비교예 5에 따른 골프공의 정면도이고;
도 48은 도 47의 골프공의 평면도이며;
도 49는 본 발명의 실시예 9에 따른 골프공의 정면도이고;
도 50은 도 49의 골프공의 평면도이며;
도 51은 비교예 6에 따른 골프공의 정면도이고;
도 52는 도 51의 골프공의 평면도이다.

이하, 첨부의 도면을 참고로 하면서 바람직한 실시형태에 기초하여 본 발명을 상세히 설명할 것이다.

도 1에 도시된 골프공(2)은 구형 코어(4), 이 코어(4)의 외측에 위치하는 중간층(6), 및 이 중간층(6)의 외측에 위치하는 커버(8)를 포함한다. 커버(8)의 표면에는, 다수의 딤플(10)이 형성되어 있다. 골프공(2)의 표면 중, 딤플(10) 이외의 부분은 랜드(land)(12)이다. 골프공(2)은 커버(8)의 외측에 페인트층 및 마크층을 포함하나, 이들 층은 도면에 나타내지 않는다.

골프공(2)의 직경은, 40 mm 이상 45 mm 이하인 것이 바람직하다. 미국 골프 협회(United States Golf Association: USGA)에 의해 제정된 규정에 부합하는 관점에서, 직경이 42.67 mm 이상인 것이 특히 바람직하다. 공기 저항 억제의 관점에서, 직경이 44 mm 이하인 것이 더 바람직하고 42.80 mm 이하인 것이 특히 바람직하다. 골프공(2)의 중량은 40 g 이상 50 g 이하인 것이 바람직하다. 큰 관성을 얻는 관점에서, 중량은 44 g 이상인 것이 더 바람직하고, 45.00 g 이상인 것이 특히 바람직하다. USGA에 의해 제정된 규정에 부합하는 관점에서, 중량은 45.93 g 이하인 것이 특히 바람직하다.

코어(4)는 고무 조성물을 가교하는 것에 의해 형성된다. 고무 조성물의 기재 고무의 예로는 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체 및 천연 고무가 있다. 둘 이상의 고무가 병용될 수 있다. 반발 성능의 관점에서, 폴리부타디엔이 바람직하고, 고(high)-시스 폴리부타디엔이 특히 바람직하다.

코어(4)의 고무 조성물은 공가교제를 포함한다. 반발 성능의 관점에서 바람직한 공가교제의 예로는 아크릴산아연, 아크릴산마그네슘, 메타아크릴산아연 및 메타아크릴산마그네슘이 있다. 고무 조성물은 공가교제와 함께 유기 과산화물을 포함하는 것이 바람직하다. 바람직한 유기 과산화물의 예로는 디쿠밀 퍼옥시드, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산 및 디-t-부틸 퍼옥시드가 있다.

코어(4)의 고무 조성물은 첨가제, 예컨대 충전제, 황, 가황촉진제, 황 화합물, 노화방지제, 착색제, 가소제, 분산제, 카르복실산, 카르복실산염 등을 포함할 수 있다. 고무 조성물은 합성 수지 분말 또는 가교된 고무 분말을 포함할 수 있다.

코어(4)의 직경은 30.0 mm 이상인 것이 바람직하고, 38.0 mm 이상인 것이 특히 바람직하다. 코어(4)의 직경은 42.0 mm 이하인 것이 바람지하고, 41.5 mm 이하인 것이 특히 바람직하다. 코어(4)는 둘 이상의 층을 가질 수 있다. 코어(4)는 표면에 립(rib)을 가질 수 있다. 코어(4)는 중공(hollow)일 수 있다.

중간층(6)은 수지 조성물로부터 형성된다. 수지 조성물의 바람직한 기재 폴리머는 이오노머 수지이다. 바람직한 이오노머 수지의 예로는 α-올레핀과 3∼8개의 탄소 원자를 갖는 α,β-불포화 카르복실산으로 형성된 이원 공중합체가 있다. 다른 바람직한 이오노머 수지의 예로는, α-올레핀; 3∼8개의 탄소 원자를 갖는 α,β-불포화 카르복실산; 및 2∼22개의 탄소 원자를 갖는 α,β-불포화 카르복실산 에스테르로 형성된 삼원 공중합체가 있다. 상기 이원 공중합체 및 삼원 공중합체에 있어서, 바람직한 α-올레핀은 에틸렌 및 프로필렌이며, 바람직한 α,β-불포화 카르복실산은 아크릴산 및 메타크릴산이다. 상기 이원 공중합체 및 삼원 공중합체에서, 카르복실기의 일부는 금속 이온으로 중화된다. 중화에 사용하는 금속 이온의 예로는 나트륨 이온, 칼륨 이온, 리튬 이온, 아연 이온, 칼슘 이온, 마그네슘 이온, 알루미늄 이온 및 네오디뮴 이온이 있다.

이오노머 수지 대신에, 중간층(6)의 수지 조성물은 다른 폴리머를 포함할 수 있다. 다른 폴리머의 예로는 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 및 폴리우레탄이 있다. 수지 조성물은 둘 이상의 폴리머를 포함할 수 있다.

중간층(6)의 수지 조성물은 이산화티탄과 같은 착색제, 황산바륨과 같은 충전제, 분산제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 형광 물질, 형광 증백제 등을 포함할 수 있다. 비중을 조정할 목적으로, 수지 조성물은 텅스텐, 몰리브덴 등과 같은 고비중 금속의 분말을 포함할 수 있다.

중간층(6)의 두께는 0.2 mm 이상인 것이 바람직하고, 0.3 mm 이상인 것이 특히 바람직하다. 중간층(6)의 두께는 2.5 mm 이하인 것이 바람직하고, 2.2 mm 이하인 것이 특히 바람직하다. 중간층(6)의 비중은 0.90 이상인 것이 바람직하고, 0.95 이상인 것이 특히 바람직하다. 중간층(6)의 비중은 1.10 이하인 것이 바람직하고, 1.05 이하인 것이 특히 바람직하다. 중간층(6)은 둘 이상의 층을 가질 수 있다.

커버(8)는 수지 조성물로부터 형성된다. 수지 조성물의 바람직한 기재 폴리머는 폴리우레탄이다. 수지 조성물은 열가소성 폴리우레탄을 포함하거나 열경화성 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 생산성의 관점에서, 열가소성 폴리우레탄이 바람직하다. 열가소성 폴리우레탄은 하드 세그먼트로서의 폴리우레탄 성분, 및 소프트 세그먼트로서의 폴리에스테르 성분 또는 폴리에테르 성분을 포함한다.

폴리우레탄 성분의 경화제의 예로는 지환식 디이소시아네이트, 방향족 디이소시아네이트 및 지방족 디이소시아네이트가 있다. 지환식 디이소시아네이트가 특히 바람직하다. 지환식 디이소시아네이트는 주쇄에 어떠한 이중 결합도 갖지 않기 때문에, 지환식 디이소시아네이트는 커버(8)의 황변(yellowing)을 억제한다. 지환식 디이소시아네이트의 예로는 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H₁₂MDI), 1,3-비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산(H₆XDI), 이소포론 디이소시아네이트(IPDI) 및 트랜스-1,4-시클로헥산 디이소시아네이트(CHDI)가 있다. 범용성 및 가공성의 관점에서, H₁₂MDI가 바람직하다.

폴리우레탄 대신에, 커버(8)의 수지 조성물은 다른 폴리머를 포함할 수 있다. 다른 폴리머의 예로는 이오노머 수지, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에스테르 및 폴리올레핀이 있다. 수지 조성물은 둘 이상의 폴리머를 포함할 수 있다.

커버(8)의 수지 조성물은 이산화티탄과 같은 착색제, 황산바륨과 같은 충전제, 분산제, 산화방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 형광 물질, 형광 증백제 등을 포함할 수 있다.

커버(8)의 두께는 0.2 mm 이상인 것이 바람직하고, 0.3 mm 이상인 것이 특히 바람직하다. 커버(8)의 두께는 2.5 mm 이하인 것이 바람직하고, 2.2 mm 이하인 것이 특히 바람직하다. 커버(8)의 비중은 0.90 이상인 것이 바람직하고, 0.95 이상인 것이 특히 바람직하다. 커버(8)의 비중은 1.10 이하인 것이 바람직하고, 1.05 이하인 것이 특히 바람직하다. 커버(8)는 둘 이상의 층을 가질 수 있다.

골프공(2)은 중간층(6)과 커버(8) 사이에 보강층을 포함할 수 있다. 보강층은 중간층(6)에 견고히 부착되며, 커버(8)에도 마찬가지이다. 보강층은 중간층(6)으로부터의 커버(8)의 분리를 억제한다. 보강층의 기재 폴리머의 예로는, 2액 경화형 에폭시 수지 및 2액 경화형 우레탄 수지가 있다.

도 2 ∼ 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 딤플(10)의 윤곽은 원형이다. 골프공(2)은, 각각 직경이 4.50 mm인 딤플(A); 각각 직경이 4.40 mm인 딤플(B); 각각 직경이 4.30 mm인 딤플(C); 각각 직경이 4.15 mm인 딤플(D)을 갖는다. 딤플(10)의 종류의 개수는 4개이다.

딤플(A)의 개수는 28개이고; 딤플(B)의 개수는 122개이며; 딤플(C)의 개수는 100개이고; 딤플(D)의 개수는 74개이다. 딤플(10)의 총 개수(N)는 324개이다. 모든 딤플(10)의 직경의 평균치는 4.321 mm이다.

각각의 딤플(10)의 구면 면적(s)은, 골프공(2)의 가상구의 표면 중, 딤플(10)의 윤곽선으로 둘러싸인 구역의 면적이다. 도 2 ∼ 도 7에 도시된 골프공(2)에서, 각각의 딤플(A)의 구면 면적(s)은 15.95 mm²이고; 각각의 딤플(B)의 구면 면적(s)은 15.25 mm²이며; 각각의 딤플(C)의 구면 면적(s)은 14.56 mm²이고; 각각의 딤플(D)의 구면 면적(s)은 13.56 mm²이다. 모든 딤플(10)의 구면 면적의 평균치(Sa)는 14.71 mm²이다.

가상구의 표면적에 대한, 모든 딤플(10)의 구면 면적의 합계의 비율은 구면 점유율(So)로 일컬어진다. 난류화의 관점에서, 구면 점유율(So)은 0.780 이상인 것이 바람직하고, 0.800 이상인 것이 더 바람직하며, 0.840 이상인 것이 특히 바람직하다. 구면 점유율(So)은 0.950 이하인 것이 바람직하다. 도 2 ∼ 도 7에 도시된 골프공(2)에서, 구면 면적(s)의 합계는 4765.8 mm²이다. 골프공(2)의 가상구의 표면적은 5728.0 mm²이므로, 구면 점유율(So)은 0.832이다.

모든 딤플(10)의 구면 면적(s)(mm²)의 표준 편차(Su)는 2.150 이하인 것이 바람직하다. 표준 편차(Su)가 2.150 이하인 골프공(2)에서는, 난류화가 촉진된다. 이 관점에서, 표준 편차(Su)는 1.950 이하인 것이 더 바람직하고, 1.650 이하인 것이 특히 바람직하다. 표준 편차(Su)는 0일 수 있다. 도 2 ∼ 도 7에 도시된 골프공(2)의 표준 편차(Su)는 하기 수학식에 의해 산출된다.

Su = (((15.95 - 14.71)² * 28 + (15.25 - 14.71)² * 122

+ (14.56 - 14.71)² * 100 + (13.56 - 14.71)² * 74) / 324)^1/2

골프공(2)의 표준 편차(Su)는 0.742이다.

도 8의 그래프에서, 횡축은 구면 점유율(So)을 나타내고, 종축은 표준 편차(Su)를 나타낸다. 도 8의 그래프에서 부호 L1로 표시되는 직선은 하기 수학식으로 나타낸다.

Su = 9.0 * So - 6.04

본 발명의 발명자의 지견에 따르면, 좌표(So, Su)가 직선 L1 상 또는 그 아래인 골프공(2)은 비행 성능이 우수하다. 환언하면, 하기 수학식 (I)을 충족하는 골프공(2)은 비행 성능이 우수하다. 그 이유는 난류화가 촉진되기 때문인 것으로 추측된다.

Su ≤ 9.0 * So - 6.04 (I)

도 8의 그래프에서 부호 L2로 표시되는 직선은 하기 수학식으로 나타낸다.

Su = 9.0 * So - 6.25

본 발명의 발명자의 지견에 따르면, 좌표(So, Su)가 직선 L2 상 또는 그 아래인 골프공(2)은 비행 성능이 보다 우수하다. 환언하면, 하기 수학식 (II)를 충족하는 골프공(2)은 비행 성능이 우수하다. 그 이유는 난류화가 촉진되기 때문인 것으로 추측된다.

Su ≤ 9.0 * So - 6.25 (II)

도 8의 그래프에서 부호 L3로 표시되는 직선은 하기 수학식으로 나타낸다.

Su = 9.0 * So - 6.46

본 발명의 발명자의 지견에 따르면, 좌표(So, Su)가 직선 L3 상 또는 그 아래인 골프공(2)은 비행 성능이 특히 우수하다. 환언하면, 하기 수학식 (III)을 충족하는 골프공(2)은 비행 성능이 우수하다. 그 이유는 난류화가 촉진되기 때문인 것으로 추측된다.

Su ≤ 9.0 * So - 6.46 (III)

도 8의 그래프에서 부호 L4로 표시되는 직선은 하기 수학식으로 나타낸다.

Su = 9.0 * So - 6.67

본 발명의 발명자의 지견에 따르면, 좌표(So, Su)가 직선 L4 상 또는 그 아래인 골프공(2)은 비행 성능이 특히 우수하다. 환언하면, 하기 수학식 (IV)를 충족하는 골프공(2)은 비행 성능이 우수하다. 그 이유는 난류화가 촉진되기 때문인 것으로 추측된다.

Su ≤ 9.0 * So - 6.67 (IV)

딤플(10)의 배치시, 설계자는 먼저 기본이 되는 딤플(10)의 배치를 설계한 다음, 구면 점유율을 더 높이기 위해서, 복수의 딤플(10)로 각각 둘러싸인 협소한 구역에 작은 딤플(10)을 배치하는 경우가 많다. 그러나, 작은 딤플(10)은 구면 점유율을 높이는 효과에는 기여하나, 표준 편차를 줄이는 효과를 저해한다. 작은 딤플(10)의 배치는 본 발명의 취지에 부합하지 않는다. 본 실시형태에 따른 딤플(10)의 패턴의 설계에서, 설계자는, 기본이 되는 딤플(10)을 설계하는 단계부터, 인접하는 딤플(10) 사이의 중심간 거리에 주목한다. 설계자는 인접하는 딤플(10) 사이의 중심간 거리를 가능한 작게 하도록 고려하면서 패턴을 설계한다. 따라서, 작은 딤플(10)이 배치되지 않는 경우에도, 구면 점유율이 증가될 수 있다.

모든 딤플(10)의 구면 면적(s)의 평균치(Sa)는 14.00 mm² 이상인 것이 바람직하고, 15.00 mm² 이상인 것이 더 바람직하며, 15.50 mm² 이상인 것이 특히 바람직하다. 평균치(Sa)는 20.00 mm² 이하인 것이 바람직하다.

도 9는 딤플(10)의 중심 및 골프공(2)의 중심을 통과하는 평면을 따른 단면을 도시한다. 도 9에서, 상하 방향은 딤플(10)의 깊이 방향이다. 도 9에서, 2점 쇄선으로 표시된 것은 가상구(14)이다. 가상구(14)의 표면은, 딤플(10)이 존재하지 않는 것으로 상정할 때의 골프공(2)의 표면이다. 딤플(10)은 가상구(14)의 표면으로부터 오목하게 들어간 것이다. 랜드(12)는 가상구(14)의 표면과 일치한다. 본 실시형태에서, 각각의 딤플(10)의 단면 형상은 실질적으로 원호이다.

도 9에서, 양방향 화살표(Dm)로 표시된 것은 딤플(10)의 직경이다. 직경(Dm)은, 딤플(10)의 정반대측 말단들에 접하도록 그려진 접선(Tg) 상에 있는 두 접점(Ed) 사이의 거리이다. 각각의 접점(Ed)은 딤플(10)의 엣지(edge)이기도 하다. 엣지(Ed)는 딤플(10)의 윤곽을 결정한다. 도 9에서, 양방향 화살표(Dp)로 표시된 것은 딤플(10)의 깊이이다. 깊이(Dp)는 딤플(10)의 가장 깊은 부분과 가상구(14) 사이의 거리이다.

각각의 딤플(10)의 직경(Dm)은 2.0 mm 이상 6.0 mm 이하가 바람직하다. 직경(Dm)이 2.0 mm 이상인 딤플(10)은 난류화에 기여한다. 이 관점에서, 직경(Dm)은 2.2 mm 이상인 것이 더 바람직하고, 2.4 mm 이상인 것이 특히 바람직하다. 직경(Dm)이 6.0 mm 이하인 딤플(10)은, 실질적으로 구인 골프공(2)의 본질을 손상시키지 않는다. 이 관점에서, 직경(Dm)은 5.8 mm 이하인 것이 더 바람직하고, 5.6 mm 이하인 것이 특히 바람직하다.

비행시 골프공(2)의 상승(rising)을 억제하는 관점에서, 각각의 딤플(10)의 깊이(Dp)는 0.10 mm 이상인 것이 바람직하고, 0.13 mm 이상인 것이 더 바람직하며, 0.15 mm 이상인 것이 특히 바람직하다. 비행시 골프공(2)의 낙하(dropping)를 억제하는 관점에서, 깊이(Dp)는 0.65 mm 이하인 것이 바람직하고, 0.60 mm 이하인 것이 더 바람직하며, 0.55 mm 이하인 것이 특히 바람직하다.

도 9에서, 화살표(CR)로 표시된 것은 딤플(10)의 곡률 반경이다. 곡률 반경(CR)은 하기 수학식에 의해 산출된다.

CR = (Dp² + Dm² / 4) / (2 * Dp)

단면 형상이 원호가 아닌 딤플(10)의 경우에도, 상기 수학식에 기초하여 곡률 반경(CR)이 근사적으로 산출된다.

충분한 구면 점유율(So)이 얻어진다는 관점에서, 딤플(10)의 총 개수(N)는 300개 이상인 것이 바람직하고, 310개 이상인 것이 더 바람직하며, 320개 이상인 것이 특히 바람직하다. 각각의 딤플(10)이 난류화에 기여할 수 있다는 관점에서, 총 개수(N)는 390개 이하인 것이 바람직하고, 380개 이하인 것이 더 바람직하며, 370개 이하인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에서, "딤플의 부피"는 가상구(14)와 딤플(10)의 표면으로 둘러싸인 부분의 부피를 의미한다. 비행시 골프공(2)의 상승을 억제하는 관점에서, 모든 딤플(10)의 총 부피는 450 mm³ 이상인 것이 바람직하고, 480 mm³ 이상인 것이 더 바람직하며, 500 mm³ 이상인 것이 특히 바람직하다. 비행시 골프공(2)의 낙하를 억제하는 관점에서, 총 부피는 750 mm³ 이하인 것이 바람직하고, 730 mm³ 이하인 것이 더 바람직하며, 710 mm³ 이하인 것이 특히 바람직하다.

도 10은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 골프공(22)의 정면도이다. 도 11은 도 10의 골프공(22)의 평면도이다. 도 10 및 도 11로부터 명백한 바와 같이, 골프공(22)은 다수의 비원형 딤플(24)을 갖는다. 이들 딤플(24) 및 랜드(26)에 의해, 골프공(22)의 표면에 요철 패턴이 형성된다.

요철 패턴의 설계 방법에서, 보로노이 분할이 이용된다. 이 설계 방법에서, 다수의 모점이 가상구(14)(도 9 참조)의 표면에 배치된다. 상기 모점에 기초하여, 보로노이 분할에 의해, 가상구(14)의 표면에 다수의 영역이 상정된다. 본 명세서에서는, 이들 영역을 "보로노이 영역"으로 일컫는다. 이들 보로노이 영역의 윤곽에 기초하여 딤플(24) 및 랜드(26)가 할당된다. 보로노이 분할에 기초한 패턴 설계 방법은 JP2013-9906호에 개시되어 있다.

이하, 보로노이 분할에 기초한 패턴 설계 방법의 예를 상세히 설명할 것이다. 이 설계 방법에서는, 가상구(14)의 표면에 다수의 모점이 상정된다. 도 12는 이들 모점(28)을 도시한다. 본 실시형태에서, 모점(28)의 개수는 344개이다. 이들 모점(28)에 기초하여 다수의 보로노이 영역이 상정된다. 도 13은 보로노이 영역(30)을 도시한다. 도 13에서, 모점(28a)은 6개의 모점(28b)과 인접한다. 각각의 부호 32로 표시되는 것은, 모점(28a)과 모점(28b)을 연결하는 선분이다. 도 13은 6개의 선분(32)을 도시한다. 각각의 부호 34로 표시되는 것은 선분(32)의 수직이등분선이다. 모점(28a)은 6개의 수직이등분선(34)으로 둘러싸여 있다. 도 13에서 각각의 백색 원으로 표시된 것은, 수직이등분선(34)과 다른 수직이등분선(34) 간의 교점이다. 상기 교점을 가상구(14)의 표면에 투영함으로써 얻어지는 점이 구면 다각형(예를 들어, 구면 육각형)의 정점이다. 이 투영은 가상구(14)의 중심으로부터 방출된 빛에 의해 실시된다. 구면 다각형은 보로노이 영역(30)이다. 가상구(14)의 표면은 다수의 보로노이 영역(30)으로 분할된다. 이 분할 방법은 보로노이 분할로 일컬어진다. 본 실시형태에서는, 모점(28)의 개수가 344개이기 때문에, 보로노이 영역(30)의 개수는 344개이다.

수직이등분선(34)에 기초하여 각각의 보로노이 영역(30)의 윤곽을 결정하는 계산은 복잡하다. 이하, 보로노이 영역(30)을 간단히 얻는 방법을 설명할 것이다. 이 방법에서는, 가상구(14)의 표면이 다수의 구면 삼각형으로 분할된다. 이 분할은 전진 선단법(advancing front method)에 기초하여 실시된다. 전진 선단법은 "Daigakuin Johoshorikogaku 3, Keisan Rikigaku(Information Science and Technology for Graduate School 3, Computational Dynamics)"(Koichi ITO 편집, Kodansha Ltd. 발행)의 195∼197 페이지에 개시되어 있다. 이 분할에 의해 도 14에 도시된 메시(36)가 얻어진다. 상기 메시(36)는 314086개의 삼각형 및 157045개의 정점을 갖는다. 각각의 정점은 셀(또는 셀의 중심)로 정의된다. 메시(36)는 157045개의 셀을 갖는다. 가상구(14)는 다른 방법에 의해 분할될 수 있다. 셀의 개수는 10000개 이상인 것이 바람직하고, 100000개 이상인 것이 특히 바람직하다.

메시(36) 중의 각각의 셀과 모든 모점(28) 간의 거리가 산출된다. 각각에 셀에 대해, 모점(28)의 개수와 동일한 개수를 갖는 거리가 산출된다. 이들 거리 중에서 최단 거리가 선택된다. 셀은 상기 최단 거리를 기초로 하는 모점(28)과 관련된다. 환언하면, 셀에 가장 가까운 모점(28)이 선택된다. 셀과 이 셀로부터의 거리가 명백히 먼 모점(28) 간의 거리의 계산은 생략될 수 있음이 주지된다.

각각의 모점(28)에 대하여, 모점(28)과 관련된 셀의 집합이 상정된다. 환언하면, 이 모점(28)이 가장 가까운 모점(28)인 셀의 집합이 상정된다. 상기 집합이 보로노이 영역(30)으로서의 집합이다. 이렇게 얻은 다수의 보로노이 영역(30)이 도 15 및 도 16에 도시되어 있다. 도 15 및 도 16에서, 특정 셀에 인접한 다른 셀이 특정 셀이 속하는 보로노이 영역(30)과 상이한 보로노이 영역(30)에 속하는 경우, 특정 셀이 흑색으로 채워진다.

도 15 및 도 16으로부터 명백한 바와 같이, 각각의 보로노이 영역(30)의 윤곽은 지그재그 윤곽이다. 이 윤곽에는 스무싱(smoothing) 등이 실시된다. 스무싱에 의해, 도 10 및 도 11에 도시된 패턴이 얻어진다.

도 15 및 도 16으로부터 명백한 바와 같이, 골프공(22)에는 딤플(24)이 가지런하게 배치되어 있지 않다. 골프공(22)은 윤곽 형상이 서로 다른 다수 종류의 딤플(24)을 갖는다. 이들 딤플(24)에 의해 우수한 딤플 효과가 달성된다. 딤플(24)의 종류의 개수는 50개 이상인 것이 바람직하고, 100개 이상인 것이 특히 바람직하다. 본 실시형태에서, 각각의 딤플(24)은 임의의 다른 딤플(24)의 윤곽 형상과 상이한 윤곽 형상을 갖는다.

골프공(22)의 구면 점유율(So)은 0.780 이상이다. 골프공(22)은 전술한 수학식 (I), (II), (III) 및 (IV)를 충족한다.

보로노이 영역의 중력 중심이 산출될 수 있고, 상기 중력 중심을 모점으로 하여 보로노이 분할이 더 실시될 수 있다. 중력 중심의 산출과 보로노이 분할이 반복될 수 있다. 이 반복에 의해, 구면 면적의 표준 편차(Su)가 매우 작은 딤플 패턴이 얻어질 수 있다.

실시예

[실시예 1]

100 중량부의 고-시스 폴리부타디엔(JSR Corporation 제조의 상품명 "BR-730"), 35 중량부의 아연 디아크릴레이트, 5 중량부의 산화아연, 5 중량부의 황산바륨, 0.5 중량부의 디페닐 디술피드, 0.9 중량부의 디쿠밀 퍼옥시드, 및 2.0 중량부의 옥탄산아연을 혼련하여 고무 조성물을 얻었다. 이 고무 조성물을, 각각 반구형 공동(cavity)을 갖는 상부 금형과 하부 금형 부분들을 포함하는 금형에 투입하고, 170℃에서 18분간 가열하여 직경이 39.7 mm인 코어를 얻었다.

50 중량부의 이오노머 수지(E.I. du Pont de Nemours and Company 제조의 상품명 "Surlyn 8945"), 50 중량부의 다른 이오노머 수지(Du Pont-MITSUI POLYCHEMICALS Co., Ltd. 제조의 "Himilan AM7329"), 4 중량부의 이산화티탄, 및 0.04 중량부의 울트라마린 블루를, 2축 혼련 압출기로 혼련하여 수지 조성물을 얻었다. 사출 성형에 의해 상기 수지 조성물로 코어를 피복하여 두께가 1.0 mm인 중간층을 형성하였다.

기재 폴리머로서 2액 경화형 에폭시 수지를 포함하는 도료 조성물(SHINTO PAINT CO., LTD. 제조의 상품명 "POLIN 750LE")을 제조하였다. 이 도료 조성물의 주제액(base material liquid)은 30 중량부의 비스페놀 A형 고형 에폭시 수지 및 70 중량부의 용매를 포함한다. 이 도료 조성물의 경화제액은 40 중량부의 변성 폴리아미드 아민, 55 중량부의 용매 및 5 중량부의 산화티탄을 포함한다. 주제액 대 경화제액의 중량비는 1/1이다. 이 도료 조성물을 중간층의 표면에 스프레이 건으로 도포하고, 23℃에서 6 시간 동안 유지하여 두께가 10 ㎛인 보강층을 얻었다.

100 중량부의 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(BASF Japan Ltd. 제조의 상품명 "Elastollan XNY85A") 및 4 중량부의 이산화티탄을 2축 혼련 압출기로 혼련하여 수지 조성물을 얻었다. 이 수지 조성물로부터 압축 성형에 의해 하프 쉘(half shell)이 형성되었다. 이들 하프 쉘 2개로, 코어, 중간층 및 보강층으로 이루어진 구체를 피복하였다. 각각 반구형 공동을 갖고 공동면에 다수의 핌플을 갖는 상부 금형 및 하부 금형 부분들을 포함하는 최종 금형에 상기 구체 및 하프 쉘을 투입하고, 압축 성형으로 커버를 얻었다. 커버의 두께는 0.5 mm였다. 커버에는, 핌플의 형상이 반전된 형상을 갖는 딤플이 형성되었다. 이 커버에, 기재로서 2액 경화형 폴리우레탄을 포함하는 투명한 도료를 도포하여 직경이 약 42.7 mm이고 중량이 약 45.6 g인 실시예 1의 골프공을 얻었다. 하중이 98 N ∼ 1274 N인 경우에서의, YAMADA식 압축 시험기로 측정한 압축 변형량은 약 2.45 mm였다. 골프공의 딤플의 사양은 하기의 표 1에 제시되어 있다.

[실시예 2 ∼ 10 및 비교예 1 ∼ 6]

딤플의 사양을 하기의 표 1 ∼ 6에 제시한 바와 같이 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 ∼ 10 및 비교예 1 ∼ 6의 골프공을 얻었다. 비교예 1에 따른 골프공은 JP2009-95593호에 기재된 실시예 1에 따른 골프공과 동일한 딤플 패턴을 갖는다. 비교예 2에 따른 골프공은 JP2008-389호에 기재된 비교예 2에 따른 골프공과 동일한 딤플 패턴을 갖는다. 비교예 3에 따른 골프공은 JP2011-30909호에 기재된 비교예 2에 따른 골프공과 동일한 딤플 패턴을 갖는다.

[비거리 시험]

Golf Laboratories, Inc 제조의 스윙 머신에, 티탄 합금으로 제조된 헤드를 갖는 드라이버(DUNLOP SPORTS CO. LTD. 제조의 상품명 "SRIXON Z-TX", 샤프트 경도: X, 로프트 각: 8.5°)를 장착하였다. 헤드 속도 50 m/sec; 타출 각도(launch angle) 약 10°; 및 역회전 속도 약 2500 rpm의 조건 하에서 골프공을 타격하고, 타출 지점에서 정지 지점까지의 거리를 측정하였다. 시험시에, 날씨는 거의 바람이 없었다. 20회의 측정으로 얻은 데이터의 평균치를 하기의 표 3 ∼ 표 6에 나타낸다.

표 3 ∼ 표 6에 나타낸 바와 같이, 각각의 실시예의 골프공은 비행 성능이 우수하다. 평가 결과로부터, 본 발명의 이점이 명백하다.

전술한 딤플들은 3-피스 골프공뿐만 아니라, 1-피스 골프공, 2-피스 골프공, 4-피스 골프공, 5-피스 골프공, 6-피스 골프공, 실을 감은(thread-wound) 골프공 등과 같은 다양한 구조를 갖는 골프공에 적용 가능하다. 이상의 설명은 단지 실례이며, 본 발명의 원리를 벗어나지 않으면서 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims

표면에 다수의 딤플을 갖는 골프공으로서,
상기 골프공의 가상구의 표면적에 대한 모든 딤플의 구면 면적의 합계의 비 So가 0.780 이상이고, 각각의 딤플의 윤곽이 원이고,
딤플의 개수가 300개 이상 390개 이하이고,
하기 수학식(I)을 충족하는 것인 골프공:
Su ≤ 9.0 * So - 6.04 (I)
[상기 수학식에서, Su는 모든 딤플의 구면 면적의 표준 편차(mm²)를 나타낸다.]
제1항에 있어서, 비율(So)이 0.840 이상인 골프공.
제1항 또는 제2항에 있어서, 표준 편차(Su)가 2.150 mm² 이하인 골프공.
제3항에 있어서, 표준 편차(Su)가 1.946 mm² 이하인 골프공.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 모든 딤플의 구면 면적의 평균치(Sa)가 14.00 mm² 이상인 골프공.
제1항 또는 제2항에 있어서, 하기 수학식 (II)를 충족하는 것인 골프공:
Su ≤ 9.0 * So - 6.25 (II)
제7항에 있어서, 하기 수학식 (III)을 충족하는 것인 골프공:
Su ≤ 9.0 * So - 6.46 (III)
제8항에 있어서, 하기 수학식 (IV)를 충족하는 것인 골프공:
Su ≤ 9.0 * So - 6.67 (IV)