JP4737384B2 - ゴルフボール - Google Patents

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１１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）を突設して六角形小区域に区分することにより陸部面を囲っ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、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、縁部によって区画されたディンプルであって、上記縁部が複数の縁部要素からなると共に、これら縁部要素を結合して形成した平面視非円形ディンプルをボール表面に設けられたディンプル中に具備することにより、空気力学的性能を向上させ、飛距離増大を実現したものである。

即ち、ゴルフボールの飛び特性には、ディンプルの表面占有率が大きく寄与し、その表面占有率が大きい程、空力性能が良い。本発明においては、ディンプルの縁部の形状に着目し、この縁部によって囲まれたディンプルをユニークな形状にしてボール表面に配置することにより、ディンプルの表面積占有率を増加させることができ、その結果、ボールの飛距離増大を実現したものである。

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、ボール表面全体に形成されるディンプルとして円形ディンプルと非円形ディンプルとを採用し、上記円形ディンプルの縁部が、複数の円弧状縁部要素を繋げることにより形成されると共に、上記非円形ディンプルの縁部が、曲線状縁部要素又は円弧状縁部要素と直線状縁部要素とを繋げることにより形成され、且つ各ディンプルの縁部は、その頂点がボールの最外周面と一致するように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の縁部の一部を構成する円弧状縁部要素と、上記円形ディンプルの縁部の一部を構成する円弧状縁部要素とが共有されてなる請求項１記載のゴルフボール。
〔３〕上記縁部の横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。

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。

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平面図であり、図２は図１の中央部分拡大図、図３は図２のＡ−Ａ断面図、図４は本実施例のゴルフボールの写真である。

本発明においては、図１に示されるように、ボール表面に多数のディンプルＤが設けられており、縁部ｐは複数の縁部要素，具体的には、曲線状縁部要素ｑ₁及び直線状縁部要素ｑ₂からなると共に、これら縁部要素を結合して形成した平面視の形状で非円形であるディンプルＤ₂が上記ディンプルＤの中に含まれることを特徴とする。

この実施例において、ディンプルＤは、平面視の形状で円形である円形ディンプルＤ₁（以下、単に「円形ディンプル」という。）と、平面視の形状で非円形である非円形ディンプルＤ₂（以下、単に「非円形ディンプル」という。）からなり、縁部を構成する縁部要素ｑに関しては、具体的には、図３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。上記距離ｈは、０．０１〜０．２０ｍｍの範囲内である。また、縁部ｐの横断面形状ついては、特に制限はないが、ボールＧの内側に中心をもつ半径ｒの円弧、例えば、半径ｒが１ｍｍである縁部ｐを形成し、左右両縁部からディンプルＤの最深部へと連なる部分を、ボールの外側に中心を持った大きな円弧によってディンプルを形成した場合、上記縁部ｐの下端部、即ち基準線Ｘ（二点鎖線）の位置が変曲点となる。図１及び図２において、上記縁部ｐとして描かれている曲線状縁部要素ｑ₁及び直線状縁部要素ｑ₂は、図３に示した基準線Ｘの位置における縁部ｐの平面視上の輪郭を表わしたものである。上記縁部ｐの断面形状が円弧状の場合には、半径ｒは０．２〜２．０ｍｍとすることが好ましく、特に０．５〜１．５ｍｍであることが好ましい。

本発明において、ディンプルＤを区画する縁部ｐにおいては、縁部全体の８０％以上が実質上、同一の横断面形状の縁部からなることが好適である。
図３に示した例では、ディンプルＤの部分は、最外周面Ｙとして示した一点鎖線上の縁部の頂点に始まり、ほぼ中央最深部に至るまでの凹部であり、該ディンプルの底部は凹形状か又は平坦な底形状である。ディンプルの縁部ｐから最深部までの深さｄは、通常０．１ｍｍ以上、好ましくは０．１５ｍｍ以上、上限としては、０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３５ｍｍ以下である。ディンプル深さｄが０．１ｍｍ未満であると、ディンプルとしての効果が得られない場合があり、一方、０．５ｍｍを超えると空気抵抗が生じてしまい飛距離に不利となる場合がある。

図１及び図２に示された三角形は、ボールを球面２０面体とみなした時の１個のユニット三角形Ｔを示したものであり、ディンプルＤの配置は、便宜上、このユニット三角形Ｔ及びその周辺部分についてのみ示されている。本発明においては、縁部ｐについては、本実施例のように、複数の縁部要素ｑからなり、かつ曲線状に延びる縁部要素ｑ₁を含むことが好ましい。本実施例においては、曲線状の縁部要素ｑ₁として円弧状の縁部要素を６個繋げて１の円形ディンプルＤ₁を形成すると共に、３個の円形ディンプルＤ₁に囲まれたスペースに、３個の曲線状又は円弧状の縁部要素ｑ₁と３個の直線状の縁部要素ｑ₂との組み合わせによって非円形ディンプルＤ₂が形成されている。なお、これらのディンプルＤ₁，Ｄ₂の最深部の位置は、各ディンプルの中央部である。

円形ディンプルＤ₁の配置について説明すると、ユニット三角形Ｔの中央部に１個の円形ディンプルＤ₁が配置されると共に、同ユニット三角形の各頂点位置に、各々円形ディンプルＤ₁，Ｄ₁，Ｄ₁が、該頂点の中心とディンプルの中心と一致するように配置されている。また、上記ユニット三角形Ｔの中央に位置する円形ディンプルと三角形の各頂点に中心を置く円形ディンプルとの間には、各々円形ディンプルＤ₁，Ｄ₁，Ｄ₁が配置される。更には、ユニット三角形Ｔの各辺の中央位置に、ディンプルの中心を辺上に置くように円形ディンプルＤ₁，Ｄ₁，Ｄ₁が夫々配置されている。そして、これら円形ディンプルＤ₁相互間については直線状の縁部要素ｑ₂で繋ぐことによって３個の円形ディンプルＤ₁によって囲まれたスペースに非円形ディンプルＤ₂を形成している。

ディンプルの配置について、球面２０面体に準拠して述べたが、これ以外にも、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。

ボール表面に形成されたディンプルの総数は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３を参照して説明すると、ボール表面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１．６％以下、好ましくは１．５５％以下、より好ましくは１．５％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５は、参考例のゴルフボールを示す概略平面図であり、図６は、図５の一部拡大図、図７は本実施例のゴルフボールの写真である。
参考例のゴルフボールは、ディンプルを区画する縁部ｐとして、曲線状縁部要素ｑ₁と直線状縁部要素ｑ₂を含み、これら縁部要素によって各種の非円形多角形状のディンプルＤ₃，Ｄ₄，Ｄ₅，Ｄ₆等が多数個形成されたものである。
参考例におけるディンプルの配置については、第１実施例と同様、球面２０面体に準拠して配置されている。図５中では、一点鎖線で示すようにユニット三角形Ｔ内に配置されたディンプルを中心にして示しただけであり、その他のディンプル態様は省略した。しかし、図７に示すゴルフボールの写真によってディンプルの全体的な配置態様を把握することができる。

ディンプルの配置をより詳細に述べると、ユニット三角形Ｔの各頂点の位置には、１０個の曲線状の縁部要素ｑ₁及び５個の直線状の縁部要素ｑ₂によって略花びら状の非円形のディンプル群Ｄ₆が形成されており、そのうち１／５の部分が１個のユニット三角形Ｔ内に含まれている。そして、ユニット三角形Ｔの各辺の中央部には、それぞれ４個の曲線状縁部要素ｑ₁により花びら状とは異なる形状の非円形ディンプルＤ₄が形成されており、そのうち１／２の部分が１個のユニット三角形Ｔ内に含まれている。また、ユニット三角形Ｔの中心部には、３個の直線状縁部要素ｑ₂と６個の曲線状縁部要素ｐ₁により３個の非円形ディンプルＤ₅が形成されている。更には、１個の三角形ユニットＴの領域において、上述したディンプル群の領域以外には、３個の曲線状縁部要素ｑ₁，ｑ₁，ｑ₁によって囲まれた非円形ディンプルと、２個の曲線状縁部要素ｑ₁，ｑ₁と１個の直線状縁部要素ｑ₂によって囲まれた非円形ディンプルよりなるディンプル群が計１２個形成されている。なお、上記曲線状縁部要素ｑ₁とは、平面視上の形状がやや湾曲した縁部要素のことである。

図８は、本発明の第２実施例を示すゴルフボールの写真図である。この実施例は、第１実施例と同様、円形ディンプルと非円形ディンプルとの組み合わせに基づいたものであり、比較的小さい直径からなる円形ディンプルを使用しており、非円形ディンプルが占める領域が第１実施例よりも広いものである。

また、図９は、本発明の第３実施例のゴルフボールの写真図である。この実施例のゴルフボールは、第２実施例と同様、円形ディンプルと非円形ディンプルとの組み合わせに基づいたものであり、円形ディンプル及び非円形ディンプルの大きさは、第１実施例と第２実施例のディンプルの大きさのほぼ中間に位置し、非円形ディンプルが占める領域については、第１実施例よりも広いが、第２実施例よりも狭い配置領域を示している。

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１０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１０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１０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］
第１実施例（図１）、参考例Ｉ（図５）及び比較例１（図１１）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、第１実施例（図１）、参考例Ｉ（図５）及び比較例１（図１１）のディンプルの配列方法は、いずれも球面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１０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、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。

本発明の第１実施例を説明するゴルフボールの概略平面図である。 図１に示したボール表面の部分拡大図である。 図２のＡ−Ａ断面である。 上記第１実施例のゴルフボールの写真である。 参考例を説明するゴルフボールの概略平面図である。 図５に示したボール表面の部分拡大図である。 上記参考例のゴルフボールの写真である。 本発明の第２実施例のゴルフボールの写真である。 本発明の第３実施例のゴルフボールの写真である。 ゴルフボールの内部構造を示す断面図である。 従来のゴルフボールの概略平面図である。

Claims (3)

1. 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、ボール表面全体に形成されるディンプルとして円形ディンプルと非円形ディンプルとを採用し、上記円形ディンプルの縁部が、複数の円弧状縁部要素を繋げることにより形成されると共に、上記非円形ディンプルの縁部が、曲線状縁部要素又は円弧状縁部要素と直線状縁部要素とを繋げることにより形成され、且つ各ディンプルの縁部は、その頂点がボールの最外周面と一致するように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の縁部の一部を構成する円弧状縁部要素と、上記円形ディンプルの縁部の一部を構成する円弧状縁部要素とが共有されてなる請求項１記載のゴルフボール。
3. 上記縁部の横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。