JP5864145B2 - 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。

ゴルフボールは、その表面に多数のディンプルを備えている。ディンプルは、飛行時のゴルフボール周りの空気の流れを乱し、乱流剥離を起こさせる。この現象は、「乱流化」と称される。乱流化によって空気のゴルフボールからの剥離点が後方にシフトし、抗力が低減される。乱流化によってバックスピンに起因するゴルフボールの上側剥離点と下側剥離点とのズレが助長され、ゴルフボールに作用する揚力が高められる。優れたディンプルは、よりよく空気の流れを乱す。優れたディンプルは、大きな飛距離を生む。

乱流化の程度は、ディンプルパターンに依存する。ゴルフボールの仮想球の表面積に対する、ディンプルの合計面積の比率が大きいゴルフボールでは、乱流化の程度が大きい。この比率が大きいゴルフボールは、飛行性能に優れる。

ディンプルの直径のバラツキが少ないゴルフボールにおいて乱流化の程度が大きいことが、知られている。このゴルフボールは、飛行性能に優れる。

ディンプルの合計面積の比率が高められるには、複数のディンプルによって囲まれた狭いゾーンに、小径のディンプルが配置される必要がある。小径ディンプルの存在は、ディンプルの直径のバラツキの増大を招く。この比率が高められることと、直径のバラツキが抑制されることとは、相反する事項である。

乱流化の程度は、ディンプルの断面形状にも依存する。ディンプルが深すぎるゴルフボールでは、乱流化が不十分である。ディンプルが浅すぎるゴルフボールでも、乱流化が不十分である。

ディンプルの断面形状に関する種々の提案がなされている。特開昭６２−１９２１８１号公報には、大きな直径及び大きな深さを有するディンプルと、小さな直径及び小さな深さを有するディンプルとを備えたゴルフボールが開示されている。

特開平２−１３４１７５号公報には、あるディンプルの直径を深さで除した値と、他のディンプルの直径を深さで除した値との差が０．３以下であるゴルフボールが開示されている。

特開平３−１９８８７５号公報には、大きな直径及び小さな深さを有するディンプルと、小さな直径及び大きな深さを有するディンプルとを備えたゴルフボールが開示されている。

特開平４−２３１０７９号公報には、深さを直径で除した値が全てのディンプルにおいて同一であるゴルフボールが開示されている。

特開平４−３７１１７０号公報には、形状が全てのディンプルにおいて同一であるゴルフボールが開示されている。

特開平５−２３７２０２号公報には、エッジアングルが全てのディンプルにおいて同一であるゴルフボールが開示されている。

特開昭６２−１９２１８１号公報 特開平２−１３４１７５号公報 特開平３−１９８８７５号公報 特開平４−２３１０７９号公報 特開平４−３７１１７０号公報 特開平５−２３７２０２号公報

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。飛行性能の観点から、ディンプル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、表面に互いに直径が異なる複数種類のディンプルを備える。全てのディンプルの容積の標準偏差Ｖσは、０．０９５以下である。全てのディンプルの直径の標準偏差Ｄσに対する、標準偏差Ｖσの比（Ｖσ／Ｄσ）は、０．３５以下である。

好ましくは、それぞれのディンプルの形状は、球面の一部である。

好ましくは、標準偏差Ｖσは、０．０８７以下である。好ましくは、比（Ｖσ／Ｄσ）は、０．２９以下である。

好ましくは、全てのディンプルの容積の合計値は、２７０ｍｍ^３以上３４０ｍｍ^３以下である。好ましくは、この合計値は、２８０ｍｍ^３以上３３０ｍｍ^３以下である。

好ましくは、全てのディンプルの面積の合計値の、ゴルフボール仮想球の表面積に対する比率は、７５％以上９５％以下である。好ましくは、この比率は、８０％以上９５％以下である。

本発明に係るゴルフボールでは、ディンプルの容積のばらつきが小さい。本発明者が得た知見によれば、ディンプルの容積のばらつきが小さいゴルフボールでは、ディンプルの直径のばらつきが大きくても、乱流化の程度が大きい。このゴルフボールは、飛行性能に優れる。このゴルフボールでは、比（Ｖσ／Ｄσ）は０．３５以下である。換言すれば、容積のばらつきは小さく、かつ直径のばらつきは大きい。このゴルフボールは、ディンプルパターンの設計自由度が高い。従って、所望のディンプル占有率が容易に得られうる。

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平面図である。 図３は、図２のゴルフボールが示された正面図である。 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、本発明の実施例７に係るゴルフボールが示された平面図である。 図６は、図５のゴルフボールが示された正面図である。 図７は、本発明の実施例９に係るゴルフボールが示された平面図である。 図８は、図７のゴルフボールが示された正面図である。

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に示されたゴルフボール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。コア４とカバー６との間に、中間層が設けられてもよい。

このゴルフボール２の直径は、４０ｍｍ以上４５ｍｍ以下が好ましい。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以上が特に好ましい。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以下が好ましい。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以下が特に好ましい。

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、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。ゴム組成物が、共架橋剤と共に有機過酸化物を含むことが好ましい。好ましい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、充填剤、硫黄、加硫促進剤、硫黄化合物、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、合成樹脂粉末又は架橋されたゴム粉末が配合されてもよい。

コア４の直径は３０．０ｍｍ以上が好ましく、３８．０ｍｍ以上が特に好ましい。コア４の直径は４２．０ｍｍ以下が好ましく、４１．５ｍｍ以下が特に好ましい。コア４が２以上の層から構成されてもよい。コア４が、その表面にリブを備えてもよい。コア４が中空であってもよい。

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、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、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、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、カバー６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、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル及びポリオレフィンが例示される。スピン性能及び耐擦傷性能の観点から、ポリウレタンが好ましい。２種以上のポリマーが併用されてもよい。

カバー６には、必要に応じ、二酸化チタン及び蛍光顔料のような着色剤、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にタングステン及びモリブデンのような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０．２ｍｍ以上が好ましく、０．３ｍｍ以上が特に好ましい。カバー６の厚みは２．５ｍｍ以下が好ましく、２．２ｍｍ以下が特に好ましい。カバー６の比重は０．９０以上が好ましく、０．９５以上が特に好ましい。カバー６の比重は１．１０以下が好ましく、１．０５以下が特に好ましい。カバー６が２以上の層から構成されてもよい。

図２及び３に示されるように、ディンプル８の輪郭は円である。このゴルフボール２は、直径が４．５０ｍｍであるディンプルＡと、直径が４．４０ｍｍであるディンプルＢと、直径が４．３０ｍｍであるディンプルＣと、直径が４．１０ｍｍであるディンプルＤと、直径が３．６０ｍｍであるディンプルＥとを備えている。ディンプル８の種類数は、５である。

ディンプルＡの数は１０８個であり、ディンプルＢの数は７８個であり、ディンプルＣの数は２０個であり、ディンプルＤの数は１００個であり、ディンプルＥの数は１８個である。ディンプル８の総数は、３２４個である。

図４には、ディンプル８の中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、仮想球の表面である。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の表面から凹陥している。ランド１０は、仮想球１２の表面と一致している。本実施形態では、ディンプル８の断面形状は、実質的には円弧である。

図４において両矢印Ｄｍ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Ｄｍは、ディンプル８の両側に共通の接線Ｔｇ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。図４において両矢印Ｄｐで示されているのは、ディンプル８の深さである。この深さＤｐは、ディンプル８の最深部と接線Ｔｇとの距離である。

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。本実施形態では、ディンプルＡの容積は０．８３３ｍｍ^３であり、ディンプルＢの容積は０．８３３ｍｍ^３であり、ディンプルＣの容積は０．８３３ｍｍ^３であり、ディンプルＤの容積は０．８３３ｍｍ^３であり、ディンプルＥの容積は０．８３３ｍｍ^３である。換言すれば、全てのディンプル８において、容積は実質的に同一である。ゴルフボール２の加工誤差並びにディンプル形状の測定誤差により、個々のディンプル８の容積が０．８３３ｍｍ^３から多少ずれることがある。このような状態が、本発明では、「実質的に同一」と称される。

ゴルフボール８が、互いに容積の異なるディンプルを備えてもよい。この場合、容積のばらつきが小さいゴルフボールが好ましい。本発明者が得た知見によれば、容積のばらつきが小さいゴルフボール２では、乱流化の程度が大きい。このゴルフボール２は、飛行性能に優れる。容積のばらつきが小さい場合でも、各ディンプル種類の直径Ｄｍは任意に決定されうる。従って、ディンプル８が密に配置されうる。容積の小さなばらつきと、ディンプル８の大きな密度との相乗効果により、優れた飛行性能が達成される。好ましくは、全てのディンプル８において、容積は実質的に同一である。

全てのディンプル８の容積の標準偏差Ｖσは、０．０９５ｍｍ^３以下が好ましい。標準偏差Ｖσが０．０９５ｍｍ^３以下であるゴルフボール２では、乱流化の程度が大きい。乱流化の観点から、標準偏差Ｖσは０．０８７ｍｍ^３以下がより好ましく、０．０６８ｍｍ^３以下が特に好ましい。理想的には、標準偏差Ｖσはゼロである。

容積のバラツキが小さいゴルフボール２が飛行性能に優れる理由は、詳細には不明である。剥離点の近傍においてバックスピンに起因して生じる現象が規則的であることが、乱流化を促進すると推測される。

標準偏差Ｖσの決定のための第一の方法では、全てのディンプル８の断面形状が測定される。この断面形状に基づき、全てのディンプル８の容積が算出される。これらの容積に基づき、標準偏差Ｖσが算出される。

この第一の方法に代えて、便宜的に、第二の方法が用いられてもよい。第二の方法では、まず、下記数式に基づいて、平均容積Ａｖが算出される。
Av = (Va * 108 + Vb * 78 + Vc * 20 + Vd * 100 + Ve * 18) / 324
この数式において、ＶａはディンプルＡの容積であり、ＶｂはディンプルＢの容積であり、ＶｃはディンプルＣの容積であり、ＶｄはディンプルＤの容積であり、ＶｅはディンプルＥの容積である。Ｖａは、無作為にサンプリングされた複数個のディンプルＡの断面形状が測定されることで、算出される。Ｖｂは、無作為にサンプリングされた複数個のディンプルＢの断面形状が測定されることで、算出される。Ｖｃは、無作為にサンプリングされた複数個のディンプルＣの断面形状が測定されることで、算出される。Ｖｄは、無作為にサンプリングされた複数個のディンプルＤの断面形状が測定されることで、算出される。Ｖｅは、無作為にサンプリングされた複数個のディンプルＥの断面形状が測定されることで、算出される。ディンプル種類ごとの好ましいサンプリング数は、４以上６以下である。

この第二の方法では、下記数式に基づいて、標準偏差Ｖσが算出される。
Vσ = (((Va - Av)^２ * 108 + (Vb - Av)^２ * 78 + (Vc - Av)^２ *20 +
(Vd - Av)^２ * 100 + (Ve - Av)^２ * 18) / (324 - 1))^１／２

容積の標準偏差Ｖσの、全てのディンプル８の直径の標準偏差Ｄσに対する比（Ｖσ／Ｄσ）は、０．３５以下である。比（Ｖσ／Ｄσ）が０．３５以下であるゴルフボール２では、容積のばらつきが小さく、かつ直径Ｄｍのばらつきが大きい。直径Ｄｍのばらつきが大きいゴルフボール２では、ディンプル８が密に配置されうる。小さな容積ばらつきと、大きなディンプル密度との相乗効果により、優れた飛行性能が達成される。この観点から、比（Ｖσ／Ｄσ）は０．２９以下がより好ましく、０．２４以下が特に好ましい。

前述の通り、このゴルフボール２は、互いに直径が異なる５種類のディンプル８を備えている。ディンプル８が密に配置されうるとの観点から、ディンプル８の種類数は２以上が好ましく、４以上がより好ましく、５以上が特に好ましい。

前述の通り、ディンプル８の断面形状は実質的に円弧である。換言すれば、ディンプル８の形状は、球面の一部である。このディンプル８のタイプは、シングルラジアスタイプと称されている。このディンプル８では、空気が、ゴルフボール２の表面を、滞留することなく流れる。

図４から明らかなように、エッジＥｄの近傍において、ディンプル８は外向きに凸な曲面を有している。このディンプル８の断面形状は、完全な円弧ではない。ディンプル８の表面積の９０％以上のゾーンにおいて、断面形状が内向きに凸な円弧であることが好ましい。

それぞれのディンプル８の直径Ｄｍは、２．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下が好ましい。直径Ｄｍが２．０ｍｍ以上であるディンプル８は、乱流化に寄与する。この観点から、直径Ｄｍは２．４ｍｍ以上がより好ましく、２．８ｍｍ以上が特に好ましい。直径Ｄｍが６．０ｍｍ以下であるゴルフボール２では、実質的に球であるという本来的特徴が損なわれない。この観点から、直径Ｄｍは５．６ｍｍ以下がより好ましく、５．２ｍｍ以下が特に好ましい。

ディンプル８の平均直径Ａｄは、３．９ｍｍ以上４．５ｍｍ以下が好ましい。平均直径がこの範囲内であるゴルフボール２では、乱流化の程度が大きい。このゴルフボール２は、飛行性能に優れる。平均直径は４．０ｍｍ以上が特に好ましい。平均直径は４．４ｍｍ以下が特に好ましい。

ディンプル８の面積ｓは、無限遠からゴルフボール２の中心が見られたときの、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 = (Dm / 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１５．９０ｍｍ^２であり、ディンプルＢの面積は１５．２１ｍｍ^２であり、ディンプルＣの面積は１４．５２ｍｍ^２であり、ディンプルＤの面積は１３．２０ｍｍ^２であり、ディンプルＥの面積は１０．１８ｍｍ^２である。

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。乱流化の観点から、占有率は７５％以上が好ましく、８０％以上がより好ましく、８１．９％以上が特に好ましい。占有率は、９５％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４６９７．２ｍｍ^２である。このゴルフボール２の仮想球１２の表面積は５７４１．５ｍｍ^２なので、占有率は８１．９％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、ディンプル８の総容積は２５０ｍｍ^３以上が好ましく、２７０ｍｍ^３以上がより好ましく、２８０ｍｍ^３以上が特に好ましい。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３８０ｍｍ^３以下が好ましく、３４０ｍｍ^３以下がより好ましく、３３０ｍｍ^３以下が特に好ましい。

ディンプル８が乱流化に寄与しうるとの観点から、深さＤｐは０．０５ｍｍ以上が好ましく、０．０６ｍｍ以上がより好ましく、０．０７ｍｍ以上が特に好ましい。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Ｄｐは０．２６ｍｍ以下が好ましく、０．２４ｍｍ以下がより好ましく、０．２２ｍｍ以下が特に好ましい。

乱流化の観点から、ディンプル８の総数は２４０以上が好ましく、２７０以上が特に好ましい。個々のディンプル８が乱流化に寄与しうるとの観点から、この総数は４５０以下が好ましく、４００以下がより好ましく、３５０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−７３０」）、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３９．７５ｍｍであるコアを得た。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、内周面に多数のピンプルを備えたファイナル金型に投入し、コア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１．５ｍｍであるカバーを成形した。カバーには、ピンプルの形状が反転した形状のディンプルが形成された。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４２．７５ｍｍ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。このゴルフボールのＰＧＡコンプレッションは、約８５である。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。ディンプルの仕様の詳細が、下記の表１に示されている。

［実施例２から９及び比較例１から３］
ファイナル金型を変更した他は実施例１と同様にして、実施例２から９及び比較例１から３のゴルフボールを得た。ディンプルの仕様の詳細が、下記の表１から３に示されている。

［飛距離テスト］
ツルテンパー社のスイングマシンに、チタンヘッドを備えたドライバー（ＳＲＩスポーツ社の商品名「ＸＸＩＯ」、シャフト硬度：Ｓ、ロフト角：１０．０°）を装着した。ヘッド速度が４５ｍ／ｓｅｃである条件でゴルフボールを打撃して、発射地点から静止地点までの距離を測定した。テスト時は、ほぼ無風であった。１０回の測定で得られたデータの平均値が、下記の表４から６に示されている。

表４から６に示されるように、各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。

前述のディンプルは、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。

２・・・ゴルフボール
４・・・コア
６・・・カバー
８、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ・・・ディンプル
１２・・・仮想球

Claims (7)

1. その表面に、互いに直径が異なる複数種類のディンプルを備えており、
   全てのディンプルの容積の標準偏差Ｖσが、０．０９５以下であり、
   全てのディンプルの直径の標準偏差Ｄσに対する上記標準偏差Ｖσの比（Ｖσ／Ｄσ）が、０．３５以下であり、
   全てのディンプルの面積の合計値の、ゴルフボール仮想球の表面積に対する比率が７５％以上９５％以下であるゴルフボール。
2. それぞれのディンプルの形状が、球面の一部である請求項１に記載のゴルフボール。
3. 上記標準偏差Ｖσが０．０８７以下である請求項１又は２に記載のゴルフボール。
4. 上記比（Ｖσ／Ｄσ）が０．２９以下である請求項１から３のいずれかに記載のゴルフボール。
5. 全てのディンプルの容積の合計値が２７０ｍｍ^３以上３４０ｍｍ^３以下である請求項１から４のいずれかに記載のゴルフボール。
6. 上記合計値が２８０ｍｍ^３以上３３０ｍｍ^３以下である請求項５に記載のゴルフボール。
7. 上記比率が８０％以上９５％以下である請求項１から６のいずれかに記載のゴルフボール。

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