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JP4706831B2 - ゴルフボール - Google Patents

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Description

本発明は、飛び性能に優れ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。
ここで、図7に示すように、通常、ゴルフボールGに用いられるディンプルsの形状は、平面視円形の窪みである。このような円形ディンプルsを高密度に配置しようとするため、例えば隣り合った2つのディンプルを区画する陸部t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が形成されたことになる。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s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。
一方、上記ディンプルとは異なり、滑らかな球面上に格子上に延びる突起(lattice members)を突設して多数の六角形小区域に区分したゴルフボールが米国特許第6,290,615号明細書によって提案されている。
しかし、格子状突起で区分された六角形小区域はボール中心と一致する中心を持った球面であり、ディンプルではないため空気抵抗低減の効果において不利である。
米国特許第6,290,615号明細書
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、ディンプル効果による空気力学的性能を向上させて、ボールの飛距離増大を図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鋭意検討を行った結果、ボール表面に、多数のディンプル及び該ディンプルを区画する多数の縁部が形成されたゴルフボールにおいて、上記縁部を複数の縁部要素を接合して形成し、上方から平面として見た時、上記縁部要素を接合する接合部の全部又は一部を滑らかな湾曲を呈するように当該接合部を形成することにより、ディンプル効果による空気力学的性能を一層向上させることができることを見出し、本発明のゴルフボールを完成したものである。
即ち、一般的には、打球の飛び性能には、ディンプルのゴルフボール表面占有率が寄与し、同占有率が大きい程、空気力学的性能が良いとされている。本発明においては、ディンプルの上記占有率を可及的に増大させるために、陸部の形状に着目して最適にすることにより、空気力学的性能を従来のゴルフボールよりも一層向上させたものである。ディンプルのボール表面占有率の増加には、陸部面積の減少を意味し、本発明者らの知見によれば、ディンプルを区画する縁部の形状についても打球の飛距離増大に対して有効な要素であることが判明した。
従って、本発明は、下記のゴルフボールを提供する。
〔1〕 ボール表面に多数の円形ディンプルと非円形ディンプルとが混在し、各ディンプルを区画する多数の縁部が形成されたゴルフボールにおいて、上記縁部が複数の縁部要素を接合して形成されており、上記縁部要素を接合する接合部に、平面視滑らかな湾曲である接合部が含まれていると共に、隣り合う円形ディンプルと非円形ディンプルとの間の縁部要素は円弧状を呈し、且つ隣り合う非円形ディンプルと非円形ディンプルとの間の縁部要素は直線状を呈するようにボール表面にディンプル及び縁部要素が配置されることを特徴とするゴルフボール。
〔2〕 上記非円形ディンプルを区画する縁部要素の接合部が平面視滑らかな湾曲である請求項1記載のゴルフボール。
〔3〕 上記縁部要素の断面形状が円弧状である請求項1又は2記載のゴルフボール。
〔4〕 円形ディンプルの周囲には5個又は6個の非円形ディンプルが配置される請求項1、2又は3記載のゴルフボール。
〔5〕 円形ディンプルの周囲に5個又は6個の非円形ディンプルを配置したディンプルグループの配置形状が花弁状である請求項4記載のゴルフボール。
本発明のゴルフボールによれば、ディンプル効果による空気力学的性能を向上させて、ボールの飛距離増大を図ることができるものである。
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正平面図(写真)であり、図2は図1の部分拡大図、図3は図2の1部分における拡大図、図4は図3におけるA−A断面図である。
本発明の一実施例においては、図1〜3に示されるように、ボール球面上に縁部p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、上記縁部pについては、頂点部分j2(ボールの中心から放射方向に最も遠く離れた位置)を1点鎖線により連ねて図2,3上に示されている。本実施例においては、上記の縁部pは円形ディンプルD1の場合、5個乃至6個の縁部要素q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、6個の縁部要素q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個のディンプルD2,D2間に介在する縁部要素qは両ディンプルの間では共有されている。このような縁部要素qが複数接合する部位、即ち、本実施例においては、3個の縁部要素q,q,q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。
この実施例において、ディンプルの断面は、図4に示した横断面図を参照することができる。即ち、ディンプルの縁部pの頂点j2を結んでなるボールGの最外周面Y(一点鎖線)からボール中心方向に向かって距離hの地点に上記外周面の延長線と同心に描いた基準線X(二点鎖線)の範囲内に上記縁部pは形成される上記縁部pはボールの外側に向かって頂部が円弧状の曲面をもって突出した断面形状が好ましく、半径rは0.2〜5.0mmの範囲内が好適である。基準線X上の点(位置)から底部にかけて延びるディンプルの主要部は、ボールの中心に向かって突出した凹形状の部分であり、ディンプルの基準線X上の位置は、縁部pの凸形状とディンプル主要部の凹形状とが連なって形成された変曲線に設定することができる。ボールの最外周面の位置を示す線Yからディンプルの最深部までの深さdは0.1〜0.5mmである。また、縁部の高さに相当する距離hは0.01〜0.2mmの範囲内に設定することが好ましい。
図2及び図3にディンプルを区画する縁部pとして対をなして直線状及び曲線状に延びる平行線は、基準線X上の位置を描いたものであり、縁部要素qの接合部kを除き、幅wを維持しながら延びている。幅wを維持して延びる部分の縁部の断面形状は何れの部分をとっても実質上合同に形成されている。
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、ボールを赤道Lを境にして2個の半球に分割し、更に各半球につき、両極を通る軸線を中心に120°間隔をもって経線方向に区切ることによって6個の球面三角形を区分することにより、ボール表面sを球面6面体に想定してディンプルを配置した。なお、図2は、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個だけ示した部分拡大図である。
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。
図3に示されるように、各々隣り合ったディンプルの間に介在する縁部要素qに関して、円形ディンプルD1と非円形ディンプルD2との間に配置された縁部要素qは円弧状を呈し、2個の非円形ディンプルD2の間に介在する縁部要素qは直線状を呈して延びており、三叉状の接合部kが形成される。この結果、縁部要素qの三叉状の接合によって、それぞれ1個の円形ディンプルD1と2個の非円形ディンプルD2の1部分を区分する。そして、上記接合部kの非円形ディンプルD2の部分に半径Rの滑らかな湾曲が形成される。この半径Rとしては、0.5〜10mm、好ましくは0.5〜5.0mmの範囲内に調整される。半径Rが0.5mm未満であると、ボールの空気抵抗が増大する傾向があり、一方、半径Rが10mmを超えると、意図したディンプルの形状を損ない、また美的観点から好ましくない。なお、本実施例においては、非円形ディンプルD2は半径Rにより角の部分が丸められているために変形多角形状をなしている。
上記縁部要素qの接合部kにおける半径Rによって湾曲を形成した部分から非円形ディンプルD2の底部fへと続くディンプルの壁面e(2点鎖線によって壁面の範囲を示す)は、中央部を窪ませて樋状又は凹面状に形成することができる。また、半径Rによる湾曲した部分から接合部kの頂点j2(3個の1点鎖線が交わる部分)においても、上記と類似した滑らかな凹面形状に形成することができる。一方、非円形ディンプルD2の円弧状の縁部要素qから底部fへと続く壁面eについては、樋状とは逆に凸面状に形成することができる。また同様に、直線状の縁部要素qから底部fへと続く壁面eの形状については平面状に形成することができる。そして、これらの凹面状,凸面状及び平面状を呈した壁面eについては底部fへと続く部分において、常に滑らかに連なっている。
ディンプルの配置について、球面6面体に準拠して述べたが、これ以外にも、球面20面体、球面12面体、球面8面体などの配置も好適に採用することができる。
本実施例(第1実施例)においては、ディンプルの総数は338個であり、このうち、非円形ディンプルは224個(約66.3%)であり、残り114個は円形ディンプルである。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sに形成されたディンプルDの総数は100個以上、好ましくは250個以上、上限値としては500個以下、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s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Y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)は、通常1.1%以上、好ましくは1.2%以上、より好ましくは1.25%以上、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。
図8は、本発明の第2実施例を示したゴルフボールの正面図(写真)である。この実施例では、ディンプルの構造,形状及びボール球面に対するディンプルの配置関係は第1実施例と類似しており、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(約66.3%)であり、残り110個は円形ディンプルである。
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)の作成については、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。
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面については、図1及び図2を参照して説明すると、赤道Lを横切って一方の半球から他方の半球に出入りしながら周方向に連なる縁部pの位置、特に、縁部pの最高点j2を赤道Lに沿って連ねた位置と一致させて上下型のパーティング面を形成することが好適である。
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5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5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5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、カバー3の材料としては、公知の熱可塑性樹脂又は熱硬化性ポリウレタン樹脂を、中間層2としては、例えば、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、それぞれ、1.0〜1.5mm、1.0〜2.0mmとすることが好ましい。
なお、ボール重量、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、実施例と比較例とを示し、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6),比較例2(図7)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、ディンプルの配置は、実施例1は既に説明したとおり球面6面体列に基づいており、比較例1は同様に球面6面体列,比較例2は球面20面体配列に基づくものである。
これら各例のゴルフボールの内部構造は、図5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。その詳細の下記のとおりである。
コア
ポリブタジエン(製品名BR01、JSR社製)を100重量部、アクリル酸亜鉛を25重量部、ジクミルパーオキサイド(製品名パークミルD、日本油脂社製)を0.8重量部、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(製品名パーヘキサ3M−40、日本油脂社製)を0.8重量部、老化防止剤(製品名ノクラックNS−6(商品名、大内新興化学工業社製)を0.2重量部、酸化亜鉛を25重量部、ペンタクロロチオフェノール亜鉛塩を0.5重量部、ステアリン酸亜鉛を5重量部用いた。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160℃、加硫時間20分の条件で加硫し、各例のソリッドコアを作成した。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、3.5mm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、ハイミラン1605(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)のブレンド物。また、カバーの材料は、パンデックスT8295(ディーアイシーバイエルポリマー社製、熱可塑性ポリウレタンエラストマー)、クロスネートEM−30(大日精化工業社製、イソシアネートマスターバッチ)のブレンド物である。また、中間層とカバーのショアD硬度は、それぞれ56及び50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、打撃マシンにドライバー(W#1)を装着し、打ち出し時において初速45m/s、打ち出し角10°となるように調整した。測定結果を表1に示した。
本発明の実施例1のゴルフボールの写真である。 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。 図3のA−A断面図である。 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のゴルフボールの写真である。 比較例2のゴルフボールの写真である。 本発明の実施例2のゴルフボールの写真である。
符号の説明
G ゴルフボール
D ディンプル
p 縁部
q 縁部要素
R 接合部(滑らかな曲面部分)

Claims (5)

  1. ボール表面に多数の円形ディンプルと非円形ディンプルとが混在し、各ディンプルを区画する多数の縁部が形成されたゴルフボールにおいて、上記縁部が複数の縁部要素を接合して形成されており、上記縁部要素を接合する接合部に、平面視滑らかな湾曲である接合部が含まれていると共に、隣り合う円形ディンプルと非円形ディンプルとの間の縁部要素は円弧状を呈し、且つ隣り合う非円形ディンプルと非円形ディンプルとの間の縁部要素は直線状を呈するようにボール表面にディンプル及び縁部要素が配置されることを特徴とするゴルフボール。
  2. 上記非円形ディンプルを区画する縁部要素の接合部が平面視滑らかな湾曲である請求項1記載のゴルフボール。
  3. 上記縁部要素の断面形状が円弧状である請求項1又は2記載のゴルフボール。
  4. 円形ディンプルの周囲には5個又は6個の非円形ディンプルが配置される請求項1、2又は3記載のゴルフボール。
  5. 円形ディンプルの周囲に5個又は6個の非円形ディンプルを配置したディンプルグループの配置形状が花弁状である請求項4記載のゴルフボール。
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