JP4662179B2 - ゴルフボール - Google Patents

Description

本発明は、ゴルフボールに関する。詳細には、本発明は、ゴルフボールのディンプルの改良に関する。

ゴルフクラブで打撃されることにより、ゴルフボールはバックスピンを伴って飛行する。バックスピンにより、ゴルフボールに揚力が作用する。揚力により、ゴルフボールの十分な弾道高さと滞空時間が得られ、大きな飛距離が達成される。

過剰なバックスピンにより、ゴルフボールに大きな抗力が作用する。抗力は、飛距離を減じる。抗力抑制の観点からは、スピン速度は小さい方が好ましい。しかし、小さなスピン速度では、十分な揚力は得られない。

近年のゴルフボールでは、小さなスピン速度と大きな打ち出し角度とが達成されている。大きな打ち出し角度により、大きな弾道高さと滞空時間が得られる。大きな打ち出し角度は、揚力の不足を補う。しかし、この補いは、十分ではない。

特開２００２−１８６６８４公報には、サイズの大きなディンプルを備えたゴルフボールが開示されている。サイズの大きなディンプルにより、スピン速度が小さい場合でも、大きな揚力が得られる。しかし、このゴルフボールでは、抗力は十分には抑制されない。

特開平９−７０４４９号公報、特開２０００−２７９５５３公報及び特開２００４−３２１５２９公報には、断面形状に工夫がなされたディンプルを備えたゴルフボールが開示されている。しかし、これらゴルフボールでも、スピン速度が小さい場合の揚力は不十分である。
特開２００２−１８６６８４公報 特開平９−７０４４９号公報 特開２０００−２７９５５３公報 特開２００４−３２１５２９公報

ゴルフボールに対するゴルファーの最大の関心事は、飛距離である。ゴルフボールの飛行性能には、改良の余地がある。本発明の目的は、飛行性能に優れたゴルフボールの提供にある。

本発明に係るゴルフボールは、その表面にランドと多数のディンプルとを備える。仮想球の表面積に対する全てのディンプルの合計面積の比率は、７５％以上である。これらのディンプルの平均直径は、４．０ｍｍ以上である。その直径が４．３ｍｍ以上であるディンプルの数の、ディンプル総数に対する比率は、３０％以上である。これらのディンプルは、特殊形状ディンプルを含む。特殊形状ディンプルは、下記（１）から（３）を具備する。
（１）環状であり、ディンプルのエッジにおいてランドと連続しており、上向きに凸である第一曲面を有する。
（２）碗状であり、上記第一曲面に連続しており、下向きに凸であり、曲率半径が１０ｍｍ以上である第二曲面を有する。
（３）上記第一曲面と第二曲面との境界の深さが、ディンプルの深さの１％以上１０％以下である。

好ましくは、特殊形状ディンプルの数の、ディンプルの総数に対する比率は、５０％以上である。好ましくは、ディンプルの直径の標準偏差は、０．２ｍｍ以下である。

このゴルフボールでは、エッジの近傍に第一曲面が存在する。このエッジの近傍の形状は、従来のゴルフボールのそれとは異なる。第一曲面は、抗力の抑制に寄与する。さらに第一曲面により、適度な揚力が達成される。このゴルフボールは、飛行性能に優れる。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフボール２が示された模式的断面図である。このゴルフボール２は、球状のコア４と、カバー６とを備えている。カバー６の表面には、多数のディンプル８が形成されている。ゴルフボール２の表面のうちディンプル８以外の部分は、ランド１０である。このゴルフボール２は、カバー６の外側にペイント層及びマーク層を備えているが、これらの層の図示は省略されている。

このゴルフボール２の直径は、４０ｍｍ以上４５ｍｍ以下である。米国ゴルフ協会（ＵＳＧＡ）の規格が満たされるとの観点から、直径は４２．６７ｍｍ以上がより好ましい。空気抵抗抑制の観点から、直径は４４ｍｍ以下がより好ましく、４２．８０ｍｍ以下が特に好ましい。このゴルフボール２の質量は、４０ｇ以上５０ｇ以下である。大きな慣性が得られるとの観点から、質量は４４ｇ以上がより好ましく、４５．００ｇ以上が特に好ましい。ＵＳＧＡの規格が満たされるとの観点から、質量は４５．９３ｇ以下がより好ましい。

コア４は、ゴム組成物が架橋されることによって形成されている。ゴム組成物の基材ゴムとしては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体及び天然ゴムが例示される。２種以上のゴムが併用されてもよい。反発性能の観点からポリブタジエンが好ましく、特にハイシスポリブタジエンが好ましい。

コア４の架橋には、共架橋剤が好適に用いられる。反発性能の観点から好ましい共架橋剤は、アクリル酸亜鉛、アクリル酸マグネシウム、メタクリル酸亜鉛及びメタクリル酸マグネシウムである。ゴム組成物には、共架橋剤と共に有機過酸化物が配合されるのが好ましい。好適な有機過酸化物としては、ジクミルパーオキサイド、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、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン及びジ−ｔ−ブチルパーオキサイドが挙げられる。

コア４のゴム組成物には、硫黄化合物、充填剤、老化防止剤、着色剤、可塑剤、分散剤等の各種添加剤が、必要に応じて適量配合される。ゴム組成物に、架橋ゴム粉末又は合成樹脂粉末が配合されてもよい。

コア４の直径は３０．０ｍｍ以上、特には３８．０ｍｍ以上である。コア４の直径は４２．０ｍｍ以下、特には４１．５ｍｍ以下である。コア４が２以上の層から構成されてもよい。コア４とカバー６との間に、中間層が設けられてもよい。

カバー６に好適なポリマーは、アイオノマー樹脂である。好ましいアイオノマー樹脂としては、α−オレフィンと炭素数が３以上８以下のα，β−不飽和カルボン酸との二元共重合体が挙げられる。好ましい他のアイオノマー樹脂としては、α−オレフィンと炭素数が３以上８以下のα，β−不飽和カルボン酸と炭素数が２以上２２以下のα，β−不飽和カルボン酸エステルとの三元共重合体が挙げられる。この二元共重合体及び三元共重合体において、好ましいα−オレフィンはエチレン及びプロピレンであり、好ましいα，β−不飽和カルボン酸はアクリル酸及びメタクリル酸である。この二元共重合体及び三元共重合体において、カルボキシル基の一部は金属イオンで中和されている。中和のための金属イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、リチウムイオン、亜鉛イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン及びネオジムイオンが例示される。

アイオノマー樹脂に代えて、又はアイオノマー樹脂と共に、他のポリマーが用いられてもよい。他のポリマーとしては、熱可塑性ポリウレタンエラストマー、熱可塑性スチレンエラストマー、熱可塑性ポリアミドエラストマー、熱可塑性ポリエステルエラストマー及び熱可塑性ポリオレフィンエラストマーが例示される。

カバー６には、必要に応じ、二酸化チタンのような着色剤、硫酸バリウムのような充填剤、分散剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、蛍光剤、蛍光増白剤等が適量配合される。比重調整の目的で、カバー６にタングステン、モリブデン等の高比重金属の粉末が配合されてもよい。

カバー６の厚みは０．３ｍｍ以上、特には０．４ｍｍ以上である。カバー６の厚みは２．５ｍｍ以下、特には２．２ｍｍ以下である。カバー６の比重は０．９０以上、特には０．９５以上である。カバー６の比重は１．１０以下、特には１．０５以下である。カバー６が２以上の層から構成されてもよい。

図２は図１のゴルフボール２が示された拡大正面図であり、図３はその平面図である。図２及び図３から明らかなように、全てのディンプル８の平面形状は円である。図３では、ゴルフボール２の表面が２０個の等価なユニットに区画された場合の１個のユニットにおいて、符号ＡからＤによってディンプル８の種類が示されている。このゴルフボール２は、直径が４．４０ｍｍであるディンプルＡと、直径が４．００ｍであるディンプルＢと、直径が３．８５ｍｍであるディンプルＣと、直径が３．８０ｍｍであるディンプルＤとを備えている。ディンプルＡの個数は１００個であり、ディンプルＢの個数は１１２個であり、ディンプルＣの個数は６０個であり、ディンプルＤの個数は６０個である。ディンプル８の総数は、３３２個である。

図４は、図１のゴルフボール２の一部が示された拡大断面図である。この図４には、ディンプル８の面積重心及びゴルフボール２の中心を通過する平面に沿った断面が示されている。図４における上下方向は、ディンプル８の深さ方向である。図４において二点鎖線１２で示されているのは、仮想球である。仮想球１２の表面は、ディンプル８が存在しないと仮定されたときのゴルフボール２の表面である。ディンプル８は、仮想球１２から凹陥している。ランド１０は、仮想球１２と一致している。

図４において両矢印Ｄｉで示されているのは、ディンプル８の直径である。この直径Ｄｉは、ディンプル８の両側に共通の接線Ｔが画かれたときの、一方の接点Ｅｄと他方の接点Ｅｄとの距離である。接点Ｅｄは、ディンプル８のエッジでもある。エッジＥｄは、ディンプル８の輪郭を画定する。直径Ｄｉは、３．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下が好ましい。直径Ｄｉが３．５ｍｍ以上であるディンプル８により、優れた空力特性が達成される。この観点から、直径Ｄｉは３．８ｍｍ以上がより好ましい。直径Ｄｉが５．０ｍｍ以下であるディンプル８は、実質的に球であるというゴルフボール２の本来的特徴を阻害しない。この観点から、直径Ｄｉは４．７ｍｍ以下がより好ましい。

図４において両矢印ｄｅで示されているのは、ディンプル８の深さである。深さｄｅは、接線Ｔとディンプル８の最下点Ｐｃとの距離である。ゴルフボール２のホップが抑制されるとの観点から、深さｄｅは、０．１０ｍｍ以上が好ましく、０．１２ｍｍ以上がより好ましい。ゴルフボール２のドロップが抑制されるとの観点から、深さｄｅは０．２０ｍｍ以下が好ましく、０．１６ｍｍ以下がより好ましい。

図５は、図４のゴルフボール２の一部がさらに拡大された断面図である。このディンプル８は、第一曲面１４及び第二曲面１６を備えている。第一曲面１４は、エッジＥｄにおいてランド１０と連続している。第二曲面１６は、境界点Ｐｂにおいて第一曲面１４と連続している。

第一曲面１４は、環状である。第一曲面１４は、上向きに凸である。好ましくは、第一曲面１４の断面形状は、円弧である。図４において矢印Ｒ１で示されているのは、第一曲面１４の曲率半径である。図５における点Ｐｍは、エッジＥｄと境界点Ｐｂとの中間点である。第一曲面１４の断面形状が円弧でない場合、エッジＥｄ、中間点Ｐｍ及び境界点Ｐｂを通過する円が想定され、この円の半径が曲率半径Ｒ１と定義される。

第二曲面１６は、碗状である。第二曲面１６は、ディンプル８の中心に位置している。第二曲面１６は、下向きに凸である。好ましくは、第二曲面１６の断面形状は、円弧である。図４において矢印Ｒ２で示されているのは、第二曲面１６の曲率半径である。第二曲面１６の断面形状が円弧でない場合、一方の境界点Ｐｂ、最下点Ｐｃ及び他方の境界点Ｐｂを通過する円が想定され、この円の半径が曲率半径Ｒ２と定義される。

理由の詳細は不明であるが、第一曲面１４及び第二曲面１６を備えたディンプル８により抗力が抑制され、かつ適度な揚力が達成される。このゴルフボール２は、飛行性能に優れる。

図５において矢印ｄ１で示されているのは、エッジＥｄからの境界点Ｐｂの深さである。深さｄ１の、ディンプル８の深さｄｅに対する比率Ｐ１は、１％以上１０％以下である。この比率Ｐ１が１％以上である第一曲面１４により、抗力が抑制され、かつ適度な揚力が達成される。この観点から、この比率Ｐ１は４．０％以上がより好ましく、４．５％以上が特に好ましい。この比率Ｐ１が１０％以下である第一曲面１４により、過大な揚力が抑制される。適度な揚力により、ゴルフボール２のホップが抑制される。この観点から、この比率Ｐ１は８％以下がより好ましい。

曲率半径Ｒ１は、０．２ｍｍ以上が好ましい。曲率半径Ｒ１が０．２ｍｍ以上である第一曲面１４は、抗力の抑制に寄与する。この観点から、曲率半径Ｒ１は０．５ｍｍ以上がより好ましい。曲率半径Ｒ１は、２．０ｍｍ以下が好ましい。曲率半径Ｒ１が２．０ｍｍ以下である第一曲面１４により、過大な揚力が抑制される。この観点から、曲率半径Ｒ１は１．０ｍｍ以下がより好ましい。

第二曲面１６の曲率半径Ｒ２は、１０ｍｍ以上である。この第二曲面１６により、適度な揚力が達成される。この観点から、曲率半径Ｒ２は１２ｍｍ以上がより好ましい。抗力の抑制及び過大な揚力の抑制の観点から、曲率半径Ｒ２は、２５ｍｍ以下が好ましく、１８ｍｍ以下がより好ましい。

図４において矢印Ｄ２で示されているのは、第二曲面１６の直径である。図５において矢印Ｗで示されているのは、第一曲面１４の幅である。幅Ｗは、下記の数式によって算出される。
W = (Di - D2) / 2
幅Ｗは、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下が好ましい。幅Ｗが０．０５ｍｍ以上である第一曲面１４により、抗力が抑制され、かつ適度な揚力が達成される。幅Ｗが０．１５ｍｍ以下である第一曲面１４により、過大な揚力が抑制される。適度な揚力により、ゴルフボール２のホップが抑制される。

本発明では、以下の（１）から（３）を具備するディンプル８は、「特殊形状ディンプル」と称される。
（１）環状であり、ディンプル８のエッジＥｄにおいてランド１０と連続しており、上向きに凸である第一曲面１４を有する。
（２）碗状であり、上記第一曲面１４に連続しており、下向きに凸であり、曲率半径Ｒ２が１０ｍｍ以上である第二曲面１６を有する。
（３）上記第一曲面１４と第二曲面１６との境界の深さｄ１が、ディンプル８の深さｄｅの１％以上１０％以下である。

飛行性能の観点から、特殊形状ディンプルの数の、ディンプル８の総数に対する比率Ｐ２は、５０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。理想的には、この比率Ｐ２は１００％である。

ディンプル８の面積ｓは、無限遠からゴルフボール２の中心を見た場合の、輪郭線に囲まれた領域の面積である。円形ディンプル８の場合、面積ｓは下記数式によって算出される。
s = (Di / 2)^２ ・ π
図２及び３に示されたゴルフボール２では、ディンプルＡの面積は１５．２１ｍｍ^２であり、ディンプルＢの面積は１２．５７ｍｍ^２であり、ディンプルＣの面積は１１．６４ｍｍ^２であり、ディンプルＤの面積は１１．３４ｍｍ^２である。

本発明では、全てのディンプル８の面積ｓの合計の、仮想球１２の表面積に対する比率は、占有率と称される。適度な揚力が得られるとの観点から、占有率は７５％以上が好ましく、７９％以上がより好ましい。ディンプル８同士の干渉が抑制されるとの観点から、占有率は９０％以下が好ましい。図２及び３に示されたゴルフボール２では、ディンプル８の合計面積は４３０８ｍｍ^２である。このゴルフボール２の仮想球１２の表面積は５７２８ｍｍ^２なので、占有率は７５．２％である。

ディンプル８の平均直径Ｄａは、４．０ｍｍ以上が好ましい。平均直径Ｄａが４．０ｍｍ以上であるゴルフボール２では、十分な揚力が得られる。この観点から、平均直径Ｄａは４．２ｍｍ以上がより好ましい。抗力の抑制及び過大な揚力の抑制の観点から、平均直径Ｄａは４．９ｍｍ以下が好ましい。図２及び３に示されたゴルフボール２の平均直径Ｄａは、４．０６ｍｍである。

その直径が４．３ｍｍ以上であるディンプル８の数の、ディンプル８の総数に対する比率Ｐ３は、３０％以上が好ましい。比率Ｐ３が３０％以上であるゴルフボール２では、十分な揚力が得られる。この観点から、比率Ｐ３は６０％以上がより好ましい。理想的には、比率Ｐ３は１００％である。図２及び３に示されたゴルフボール２の比率Ｐ３は、３０％である。

ディンプル８の直径の標準偏差Σは、０．２ｍｍ以下が好ましい。標準偏差Σが０．２ｍｍ以下であるゴルフボール２では、適度な揚力が得られる。この観点から、標準偏差Σは０．１ｍｍ以下がより好ましい。理想的には、全てのディンプル８において、その直径は同一である。従って、製造誤差がないと仮定されたときの理想的な標準偏差Σは、ゼロである。図２及び３に示されたゴルフボール２の平均直径Ｄａは前述のように４．０６ｍｍなので、このゴルフボール２の標準偏差Σは下記数式によって算出される。
Σ = (((4.40 - 4.06)^２ ・ 100 + (4.00 - 4.06)^２ ・ 112 + (3.85 - 4.06)^２ ・ 60 +
(3.80 - 4.06)^２ ・ 60 ) / 332)^１／２
このゴルフボール２２の標準偏差Σは、０．２４である。

本発明において「ディンプルの容積」とは、ディンプル８の輪郭を含む平面とディンプル８の表面とに囲まれた部分の容積を意味する。ゴルフボール２のホップが抑制されるとの観点から、ディンプル８の総容積は２８０ｍｍ^３以上が好ましく、３００ｍｍ^３以上がより好ましい。ゴルフボール２のドロップが抑制されるとの観点から、総容積は３５０ｍｍ^３以下が好ましく、３３０ｍｍ^３以下がより好ましい。

十分な占有率が達成されうるとの観点から、ディンプル８の総数は２００個以上が好ましく、２５２個以上がより好ましく、２７２個以上が特に好ましい。個々のディンプル８が十分な直径を備えうるとの観点から、総数は３６２個以下が好ましく、３５０個以下がより好ましく、３３２個以下が特に好ましい。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
１００質量部のポリブタジエン（ジェイエスアール社の商品名「ＢＲ−１８」）、３０質量部のアクリル酸亜鉛、６質量部の酸化亜鉛、１０質量部の硫酸バリウム、０．５質量部のジフェニルジスルフィド及び０．５質量部のジクミルパーオキサイドを混練し、ゴム組成物を得た。このゴム組成物を共に半球状キャビティを備えた上型及び下型からなる金型に投入し、１７０℃で１８分間加熱して、直径が４０．０ｍｍのコアを得た。一方、５０質量部のアイオノマー樹脂（三井・デュポンポリケミカル社の商品名「ハイミラン１６０５」）、５０質量部の他のアイオノマー樹脂（三井・デュポンポリケミカル社の商品名「ハイミラン１７０６」）及び３質量部の二酸化チタンを混練し、樹脂組成物を得た。上記コアを、内周面に多数の突起を備えた金型に投入し、球体の周囲に上記樹脂組成物を射出成形法により注入して、厚みが１．３５ｍｍであるカバーを成形した。カバーには、突起の形状が反転した形状のディンプルが多数形成された。このカバーに、二液硬化型ポリウレタンを基材とするクリアー塗料を塗装し、直径が４２．７ｍｍであり質量が約４５．４ｇである実施例１のゴルフボールを得た。アッティエンジニアリング社のテスターによって測定されたゴルフボールのコンプレッションは、約８５であった。このゴルフボールは、図２及び３に示されたディンプルパターンを有する。このゴルフボールのディンプルは、図４及び図５に示された断面形状を有する。ディンプルの仕様の詳細が、下記表１に示されている。

［実施例２から４及び比較例１から５］
ディンプルの仕様を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例２から４及び比較例１から５のゴルフボールを得た。比較例２に係るゴルフボールは、その断面がシングルラジアス形状であるディンプルを備えている。

［飛距離テスト］
ゴルフラボ社のスイングマシンに、チタンルヘッドを備えたドライバー（ＳＲＩスポーツ社の商品名「ＸＸＩＯ」、シャフトフレックス：Ｓ、ロフト角：１０°）を装着した。２３℃に保温されたゴルフボールを、ヘッド速度が４５ｍ／ｓｅｃである条件で打撃して、発射地点から静止地点までの距離を測定した。２０回の測定の平均値が、下記の表２に示されている。

表１及び表２に示されるように、実施例のゴルフボールは飛行性能に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明は、ツーピースゴルフボールのみならず、ワンピースゴルフボール、マルチピースゴルフボール及び糸巻きゴルフボールにも適用されうる。

図１は、本発明の一実施形態に係るゴルフボールが示された模式的断面図である。 図２は、図１のゴルフボールが示された拡大正面図である。 図３は、図２のゴルフボールが示された平面図である。 図４は、図１のゴルフボールの一部が示された拡大断面図である。 図５は、図４のゴルフボールの一部がさらに拡大された断面図である。 図６は、実施例２に係るゴルフボールが示された正面図である。 図７は、図６のゴルフボールが示された平面図である。 図８は、実施例３及び比較例２に係るゴルフボールが示された正面図である。 図９は、図８のゴルフボールが示された平面図である。 図１０は、実施例４並びに比較例３及び４に係るゴルフボールが示された正面図である。 図１１は、図１０のゴルフボールが示された平面図である。 図１２は、比較例１に係るゴルフボールが示された正面図である。 図１３は、図１２のゴルフボールが示された平面図である。 図１４は、比較例５に係るゴルフボールが示された正面図である。 図１５は、図１４のゴルフボールが示された平面図である。

符号の説明

２・・・ゴルフボール
４・・・コア
６・・・カバー
８・・・ディンプル
１０・・・ランド
１２・・・仮想球
１４・・・第一曲面
１６・・・第二曲面

Claims (3)

1. その表面にランドと多数のディンプルとを備えており、
   仮想球の表面積に対する全てのディンプルの合計面積の比率が７５％以上であり、
   これらのディンプルの平均直径が４．０ｍｍ以上であり、
   その直径が４．３ｍｍ以上であるディンプルの数のディンプル総数に対する比率が３０％以上であり、
   これらのディンプルが、
   （１）環状であり、ディンプルのエッジにおいてランドと連続しており、上向きに凸である第一曲面を有すること、
   （２）碗状であり、上記第一曲面に連続しており、下向きに凸であり、曲率半径が１０ｍｍ以上である第二曲面を有すること、
   （３）上記第一曲面と第二曲面との境界の深さが、ディンプルの深さの１％以上１０％以
   下であること
   及び
   （４）上記第一曲面と第二曲面とが、両者の境界において接平面を共有しないこと
   を具備する特殊形状ディンプルを含んでおり、
   この第一曲面が、０．２ｍｍ以上である曲率半径Ｒ１と、０．０５ｍｍ以上である幅Ｗとを有しているゴルフボール。
2. 上記特殊形状ディンプルの数の、ディンプルの総数に対する比率が５０％以上である請求項１に記載のゴルフボール。
3. 上記ディンプルの直径の標準偏差が０．２ｍｍ以下である請求項１又は２に記載のゴルフボール。
   。

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