JP6377521B2

JP6377521B2 - ゴルフボール

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Publication number: JP6377521B2
Application number: JP2014265879A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　克典; 克典佐藤
Original assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2018-08-22
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: US10039958B2; US20160184644A1; JP2016123559A

Description

本発明は、ゴルフボールに関し、詳しくは、ディンプルの外周に所定の構成を設けたゴルフボールに関する。

ゴルフボールの設計において、ゴルフボールを打った際に大きな飛距離を得るためには、ゴルフボール自体に備わる高反発性と、ゴルフ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がよく知られている。

例えば、特表２００２−５３１２３２号公報には、いわゆる二重ディンプルが記載されており、中央の窪みと環状の窪みを所定の条件とすることが記載されている。

特表２００２−５３１２３２号公報

ゴルフボールの飛距離を向上させるためには、空気力学的性能の向上が不可欠である。ディンプルの内部に空気の流れが効果的に入り込むことにより、ディンプル効果のバラツキが減り、空力性能が向上すると考えられる。

本発明は、ディンプルの効果を増大させて、優れた空気力学的性能を発揮することができる構造を備えたゴルフボールを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、表面に複数のディンプルを備えたゴルフボールであって、前記複数のディンプルのうちの少なくとも１つの外周に、複数の凹部または凸部が断続的に配置されており、前記複数の凹部または凸部はそれぞれ、当該凹部または凸部が外周に配置されたディンプルの輪郭と略相似形状の輪郭を、その一部として備え、前記複数の凹部または凸部のそれぞれの長さは、当該凹部または凸部が外周に配置されたディンプルの外周の１／１０以上から１／２未満までの範囲の長さである。

前記凹部または凸部と当該凹部または凸部が外周に配置されたディンプルとの間の距離は、１ｍｍ以下であってもよい。前記凹部の深さ又は前記凸部の高さは、０．５ｍｍ以下であってもよい。

前記凹部または凸部のディンプルに隣接する輪郭部分と、それと反対側の輪郭部分とは、同心円の弧の形状であってもよい。また、前記凹部または凸部のディンプルに隣接する輪郭部分は直線形状とし、それと反対側の輪郭部分は曲線の形状としてもよい。さらに、前記複数の凹部または凸部は、前記ディンプルの外周に二重以上に配置してもよい。

このように本発明によれば、ディンプルの外周に、ディンプルの輪郭と略相似形状の輪郭の一部を備えた複数の凹部または凸部を断続的に配置することによって、ディンプルに流れる前の空気を意図的に乱すことによって、ディンプルの効果を増大させ、空気力学的性能を向上させることができる。

本発明に係るゴルフボールの一実施の形態を示す斜視図である。図１に示すゴルフボールの一つのディンプルを拡大した平面図である。図２に示すディンプルの縁部分を拡大した平面図である。図２に示すディンプルのＡ−Ａ’線に沿った一例の断面図である。図２に示すディンプルのＡ−Ａ’線に沿った他の例の断面図である。る。本発明に係るゴルフボールのディンプルの他の実施形態を示す平面図である。本発明に係るゴルフボールのディンプルの他の実施形態を示す平面図である。本発明に係るゴルフボールのディンプルの他の実施形態を示す平面図である。本発明に係るゴルフボールのディンプルの他の実施形態を示す平面図である。本発明に係るゴルフボールのディンプルの他の実施形態を示す平面図である。本発明に係るゴルフボールのディンプルの他の実施形態を示す平面図である。図１に示すゴルフボールを示す正面図である。図１に示すゴルフボールを示す側面図である。の形態を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るゴルフボールの一実施の形態について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。

図１に示すように、本実施の形態のゴルフボール１の表面には、複数のディンプル５が形成されている。また、ゴルフボール１の表面のうち、ディンプル１０間の部分を、通常、陸部３と呼んでいる。陸部３は、ゴルフボール１の球状の表面を構成するものであり、よって、陸部３は、どの部分においても一定の曲率表面を有するものである。

ゴルフボール１の表面に形成されるディンプル５の平面形状（すなわち、ディンプル５と陸部３との境界線をそのディンプルの垂直方向から見た形状）は、１つ又は複数の種類の形状であってよいが、本実施の形態では、その少なくとも１つの種類は、円形である。この円形に加えて、四角形、六角形、八角形などの多角形や、１つ又は複数の曲線と１つ又は複数の直線とを組み合わせた非円形といった形状のディンプルがあってもよい。また、円形や多角形などの形状が同じでも、大きさが異なるディンプルがあってもよい。

そして、これらディンプル５のうち、少なくとも１つのディンプル５Ａの外周には、陸部３を介して、複数の凹部または凸部１０が、断続的にディンプル５を取り囲むように配置されている。このように凹部または凸部で囲まれるディンプル５Ａの外周は、その下限として、７．７ｍｍ以上が好ましく、８．０ｍｍ以上がより好ましく、８．３ｍｍ以上が更に好ましい。また、ディンプル５Ａの上限は、１７．１ｍｍ以下が好ましく、１６．８ｍｍ以下がより好ましく、１６．５ｍｍ以下が更に好ましい。

以下、複数の凹部または凸部１０のうちの一つの凹部または凸部１０Ａの構成について詳細に説明するが、他の凹部または凸部１０Ｂ〜１０Ｅも同様の構成を有する。

一つの凹部または凸部１０Ａは、図３に示すように、これらが外周に配置されたディンプル５Ａに隣接する側（すなわち、内側）の輪郭部分１２と、その反対側（すなわち、外側）の輪郭部分１４と、これら内側輪郭部分１２と外側輪郭部分１４とをつなぐ接続輪郭部分１６とを有している。なお、本明細書において、「隣接」とは、直接的に接触していることを必要とせず、「近接」や「隣りの」と言い換えることもできる。この内側輪郭部分１２は、ディンプル５Ａに隣接する部分の輪郭と、略相似形状である。例えば、ディンプル５Ａが円形の場合、内側輪郭部分１２は、それと同心円の弧の形状となる。この略相似形状の輪郭は、内側輪郭部分１２だけでなく、外側輪郭部分１４も同様にしてもよく、例えば、ディンプル５Ａが円形の場合、外側輪郭部分１４も、それと同心円の弧の形状となる。

一つの凹部または凸部１０Ａの長さａは、その内側輪郭部分１２の長さａでもあり、図３に示すように、略相似形状の輪郭の両端１３間の輪郭に沿った長さである。この輪郭の端１３は、略相似形状の曲率から輪郭の形状が変化する変曲点である。凹部または凸部１０Ａの長さａは、ディンプル５Ａの外周の１／１０以上から１／２未満までの範囲の長さを有し、１／８以上から１／３未満までの範囲の長さが好ましく、１／６以上から１／４未満までの範囲の長さがより好ましい。換言すれば、ディンプル５Ａの外周を取り囲む凹部または凸部の数は、２〜１０個が好ましく、３〜８個がより好ましく、４〜６個が更に好ましい。

一つの凹部または凸部１０Ａの幅ｂは、内側輪郭部分１２と外側輪郭部分１４との間の最も遠い距離である。凹部または凸部１０Ａの幅ｂの下限は、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以上がより好ましい。幅ｂを０．１ｍｍ以上とすることで、ディンプル５Ａ内に流れる空気を十分に乱すことができる。また、この幅ｂの上限は、１．０ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下がより好ましい。

凹部または凸部１０のディンプル５Ａからの距離ｃは、ディンプル５Ａの輪郭と、その略相似形状を有する内側輪郭部分１２との距離である。ディンプル５Ａからの距離ｃの上限は、１ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下がより好ましい。ディンプル５Ａと凹部または凸部１０との間の距離ｃを１ｍｍ以下とすることで、後述するディンプルの表面占有率を十分に確保することができる。この距離ｃの下限は、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．２ｍｍ以上がより好ましい。

一つの凹部または凸部１０Ａとそれに隣接する凹部または凸部１０Ｂとの間の距離ｄは、内側輪郭部分１２の端１３Ａと、それと隣接する内側輪郭部分１２の端１３Ｂとの間の直線距離である。凹部または凸部１０間の距離ｄの下限は、０．１ｍｍ以上が好ましく、０．４ｍｍ以上がより好ましい。また、この距離ｄの上限は、１．０ｍｍ以下が好ましく、０．７ｍｍ以下がより好ましい。このように、凹部または凸部１０間の距離ｄを０．１ｍｍ以上とすることで、ディンプル５Ａに流れる空気を十分に乱すことができる。一方、この距離ｄが１．０ｍｍを超えると、ディンプル５Ａに流れる乱れた空気の絶対量が減るため、好ましくない。

凹部または凸部１０の接続輪郭部分１６の形状は、特に限定されないが、内側輪郭部分１２の端１３と外側輪郭部分１４の端１５とを曲線で結ぶ形状が好ましい。

凹部または凸部１０が凹部１０Ｖの場合について、ディンプル５Ａの直径に沿ったディンプル５Ａ及び凹部１０Ｖの断面を図４に示す。ディンプル５Ａは、図４に示すように、ディンプル底面７を有するとともに、深さＤＰを有している。この深さＤＰは、ディンプル５Ａと陸部３との２つの境界点６（すなわち、ディンプルの輪郭）を結ぶ線Ｓを基準として、ディンプル底面７の最も深い点８までの距離である。ディンプル５Ａの深さＤＰの下限は、０．０５ｍｍ以上が好ましく、０．１０ｍｍ以上がより好ましい。また、ディンプル５Ａの深さＤＰの上限は、０．５０ｍｍ以下が好ましく、０．３５ｍｍ以下がより好ましい。

ディンプル直径に沿った断面でのディンプル底面７の形状は、なだらかな曲線を有することが好ましい。特に、ディンプル底面７の曲線形状は、そのエッジ角αの下限が、５°以上であることが好ましく、８°以上であることが好ましい。また、エッジ角αの上限は、１７°以下が好ましく、１３°以下がより好ましい。エッジ角αは、その底面曲線上のディンプル深さＤＰのうちの１０％の点を通る接線Ｅと、上記線Ｓとのなす角である。

凹部１０Ｖは、図４に示すように、凹部底面１７Ｖを有するとともに、深さＧＰを有している。この深さＧＰは、凹部１０Ｖと陸部３との２つの境界点１２Ｖ、１４Ｖ（すなわち、凹部の内側および外側の輪郭）を結ぶ線Ｓを基準として、凹部底面１７Ｖの最も深い点１８Ｖまでの距離である。凹部１０Ｖの深さＧＰの下限は、０．１００ｍｍ以上が好ましく、０．１０５ｍｍ以上がより好ましい。また、凹部１０Ｖの深さＧＰの上限は、０．５００ｍｍ以下が好ましく、０．４５０ｍｍ以下がより好ましい。

ディンプル直径に沿った断面での凹部底面１７Ｖの形状は、なだらかな曲線を有することが好ましい。特に、凹部底面１７Ｖの曲線形状は、そのエッジ角βの下限が、５°以上であることが好ましく、１０°以上であることが好ましい。また、エッジ角βの上限は、９０°以下が好ましく、６０°以下がより好ましい。エッジ角βは、その底面曲線上の凹部深さＧＰのうちの１０％の点を通る接線Ｅと、上記線Ｓとのなす角である。

また、凹部または凸部１０が凸部１０Ｘの場合について、ディンプル５Ａの直径に沿ったディンプル５Ａ及び凸部１０Ｘの断面を図５に示す。凸部１０Ｘは、図５に示すように、凸部表面１７Ｘを有するとともに、高さＣＰを有している。この高さＣＰは、凸部１０Ｘと陸部３との２つの境界点１２Ｘ、１４Ｘ（すなわち、凸部の内側および外側の輪郭）を結ぶ線Ｓを基準として、凸部表面１７Ｘの最も高い点１８Ｘまでの距離である。凸部１０Ｘの高さＣＰの下限は、０．１００ｍｍ以上が好ましく、０．１０５ｍｍ以上がより好ましい。また、凸部１０Ｘの高さＣＰの上限は、０．５００ｍｍ以下が好ましく、０．４５０ｍｍ以下がより好ましい。

ディンプル直径に沿った断面での凸部表面１７Ｘの形状は、なだらかな曲線を有することが好ましい。特に、凸部底面１７Ｘの曲線形状は、上述した凹部の場合と同様に、エッジ角βの下限が、５°以上であることが好ましく、１０°以上であることが好ましい。また、エッジ角βの上限は、９０°以下が好ましく、６０°以下がより好ましい。凸部の場合のエッジ角βは、その表面曲線上の凸部高さＣＰのうちの１０％の点を通る接線Ｅと、上記線Ｓとのなす角である。

ディンプル５Ａおよび凹部または凸部１０の形状および配置について、図１及び２に示すように、円形のディンプル５Ａの外周に、５つの均等幅の凹部または凸部１０Ａ〜１０Ｅが一列に取り囲む態様について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図６〜図１１に示すように、各種の態様の形状および配置を採用することができる。

例えば、図６に示すように、円形のディンプル５Ａの外周に、複数の凹部または凸部２０で二重に取り囲むように配置することができる。二重のうちの内側の凹部または凸部２０Ａは、その長さａ、幅ｂ、ディンプルからの距離ｃ、凹部または凸部間の距離ｄ、深さＧＰ若しくは高さＣＰ、エッジ角βの好ましい範囲は、上述した図２の一重の場合と同様である。外側の凹部または凸部２０Ｂは、その長さａ、幅ｂ、深さＧＰ若しくは高さＣＰ、エッジ角βの好ましい範囲は、内側の凹部または凸部２０Ａの場合と同様である。

ディンプル５Ａの輪郭からの外側の凹部または凸部２０Ｂまでの距離ｃ’の下限としては、０．３ｍｍ以上が好ましく、０．６ｍｍ以上がより好ましい。また、この距離ｃ’の上限は、３ｍｍ以下が好ましく、１．５ｍｍ以下がより好ましい。外側の凹部または凸部２０Ｂ間の距離ｄ’の下限は、０．２ｍｍ以上が好ましく、０．８ｍｍ以上がより好ましい。また、この距離ｄ’の上限は、２ｍｍ以下が好ましく、１．７ｍｍ以下がより好ましい。

また、図７に示すように、略六角形のディンプル５Ｂの外周に、複数の凹部または凸部３０を断続的に配置することができる。この場合、凹部または凸部３０は、多角形の辺の部分にのみ合わせて配置しても、角の部分を含めて配置してもよい。辺の部分のみに合わせて配置する場合、凹部または凸部３０の内側輪郭部分および外側輪郭部分の形状はそれぞれ直線となる。凹部または凸部３０の長さａ、幅ｂ、ディンプルからの距離ｃ、凹部または凸部間の距離ｄ、深さＧＰ若しくは高さＣＰ、エッジ角βの好ましい範囲は、上述した図２の場合と同様である。

図８に示すように、円形のディンプル５Ａの外周に、複数の滴形状の凹部または凸部４０を断続的に配置することができる。この場合、凹部または凸部４０の内側輪郭部分のみが、円形ディンプル５Ａと略相似形状を有するものとなる。凹部または凸部４０の長さａ、幅ｂ、ディンプルからの距離ｃ、凹部または凸部間の距離ｄ、深さＧＰ若しくは高さＣＰ、エッジ角βの好ましい範囲は、上述した図２の場合と同様である。なお、エッジ角βは、内側輪郭部分の両端のうち、幅が広い方の端の位置で測定したものである。

図９に示すように、略六角形のディンプル５Ｂの外周に、複数の滴形状の凹部または凸部５０を断続的に配置することもできる。凹部または凸部５０は、多角形の辺の部分にのみ合わせて配置することが好ましい。辺の部分のみに合わせて配置する場合、凹部または凸部５０の内側輪郭部分の形状は直線となる。凹部または凸部５０は、その長さａ、幅ｂ、ディンプルからの距離ｃ、凹部または凸部間の距離ｄ、深さＧＰ若しくは高さＣＰ、エッジ角βの好ましい範囲は、上述した図７の場合と同様である。エッジ角βの測定条件は、上述した図８の場合と同様である。

図１０に示すように、略六角形のディンプル５Ｂの外周に、複数の円弧形状の凹部または凸部６０を断続的に配置することができる。この場合、凹部または凸部６０は、多角形の辺の部分にのみ合わせて配置しても、角の部分を含めて配置してもよい。辺の部分のみに合わせて配置する場合、凹部または凸部５０の内側輪郭部分の形状は直線となり、外側輪郭部分の形状は、弧の形状となる。特に、複数の凹部または凸部６０の外側輪郭部分の形状が組み合わさって、断続的ながら１つの円の形状となることが好ましい。凹部または凸部５０の長さａ、幅ｂ、ディンプルからの距離ｃ、凹部または凸部間の距離ｄ、深さＧＰ若しくは高さＣＰ、エッジ角βの好ましい範囲は、上述した図７の場合と同様である。エッジ角βの測定条件は、内側輪郭部分の中央の位置で測定したものである。

図１１に示すように、円形のディンプル５Ａの外周に、複数の円弧形状の凹部または凸部６０を断続的に配置することができる。凹部または凸部６０の内側輪郭部分は、円形ディンプルと同心円の弧の形状となり、外側輪郭部分の形状は、この弧の形状よりも曲率半径が小さい円の弧の形状となる。凹部または凸部６０の長さａ、幅ｂ、ディンプルからの距離ｃ、凹部または凸部間の距離ｄ、深さＧＰ若しくは高さＣＰ、エッジ角βの好ましい範囲は、上述した図２の場合と同様である。エッジ角βの測定条件は、上述した図１０の場合と同様である。

図１、図２、図６〜図１１では、凹部または凸部の数が５つ又は６つの場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つのディンプル５Ａ、５Ｂに対して、一重の場合、２個から１０個を配置することが好ましい。また、複数の凹部または凸部を、二重や三重等の複数に取り囲むこともでき、それぞれ、２個から１０個を配置することが好ましい。

ゴルフボール１の表面上の全てのディンプル５の外周に上記の凹部または凸部１０〜７０を配置することが求められるものではなく、凹部または凸部は、少なくとも１つのディンプルの外周に配置することは当然ながら、ディンプルの総数に対して、５％以上のディンプルに配置することが好ましく、１５％以上がより好ましい。また、凹部または凸部は、全てのディンプルの外周に配置してもよく、ディンプルの総数に対して、７０％以下のディンプルに配置することがより好ましい。更に、凹部または凸部が外周に配置されるディンプル５Ａは、より優れた空力等方性および空気抵抗を発揮する観点から、ゴルフボール１全体に均等に配置することが好ましい。さらに、図１に示すように、このような凹部または凸部に囲まれた複数のディンプル５Ａで、凹部または凸部に囲まれていないディンプル５の外周を更に取り囲むようにも配置してもよい。

なお、ディンプルの総数の上限は、これに限定されないが、５００個以下が好ましく、４５０個以下がより好ましい。また、ディンプルの総数の下限は、これに限定されないが、２００個以上が好ましく、２５０個以上がより好ましい。

さらに、本発明は、その特徴の１つとして、ディンプルの表面占有率（すなわち、ディンプルがないとしたゴルフボールの仮想球面の全表面積に対して、ディンプルが占める面積の総和が占める比率）を、６５％以上とする。なお、このディンプルの表面占有率は、ディンプル５、５Ａの面積を対象とし、凹部または凸部１０の面積はディンプルの面積に含まれない。ディンプルの表面占有率ＳＲは、７０％以上が好ましく、７５％以上がより好ましい。ディンプルの表面占有率ＳＲの上限は、特に限定されないが、９９％以下が好ましい。特に、大きさが異なる少なくとも３種類のディンプルを配置することが好ましく、これによって、ゴルフボールの球状表面上に隙間なく均一にディンプルを配置することができる。

本発明に係るゴルフボールは金型により製造することができる。このような金型の作成には、３ＤＣＡＤ又はＣＡＭを使用し、反転用マスター型に、全表面形状を直接３次元で削りだす手法や、又は成型用金型のキャビティ部を直接３次元で削りだす手法を用いることができる。金型のパーティングラインがゴルフボール表面の陸部を通るように金型を設計することによって、仕上げ加工（トリミング）を容易にすることができる。また、ゴルフボールの球面にディンプルを偏りなく展開するには、２０面体、１２面体、８面体などの多面体の他、３回転対称、５回転対称などの回転対称といった配置手法を利用することが好ましい。

ゴルフボール表面に形成するディンプルおよびその外周の凹部の配置について、図２、６、７に示すパターン１、２、３を採用した。各パターンの具体的な寸法および角度について表１に示す。また、凸部を配置する場合の各寸法および角度について表２に示す。

表１に示すディンプルおよび凹部の各パターンを用いて、ゴルフボールの表面にディンプルの配置を行った（実施例１〜６）。また、比較例として、凹部も凸部も配置しなかった場合のゴルフボールのディンプル配置も行った（比較例１、２）。それらの条件を表３に示す。なお、実施例２のディンプルの配置について、その斜視図を図１に、正面図を図１２に、側面図を図１３に示す。

この実施例および比較例の各ゴルフボールについて、飛距離および速度維持率をシュミレーションした。その結果を表３に示す。

飛距離についての評価は、ゴルフ打撃ロボットにドライバーＷ＃１を装着して、ヘッドスピード４５ｍ／ｓ、打ち出し角１０°、スピン量２８００ｒｐｍでサンプルを打撃した時のボールの飛距離（キャリー）を算出した。

速度維持率についての評価は、上記の飛距離評価の条件において、打出し時点とその１秒後のゴルフボールの速度をそれぞれ算出し、打出し時点に対して１秒後のゴルフボールが速度を維持する割合を求めた。

表３に示すように、比較例１、２のゴルフボールよりも、ディンプルに所定の凹部を配置した実施例１〜６のゴルフボールは、いずれも、飛距離および速度維持率が向上した結果を得ることができた。

１ゴルフボール
３陸部
５ディンプル
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０凹部または凸部
１２内側輪郭部分
１４外側輪郭部分
１６接続輪郭部分
１７Ｖ凹部の底面
１７Ｘ凸部の表面

Claims

表面に複数のディンプルを備えたゴルフボールであって、前記複数のディンプルのうちの少なくとも１つの外周に、複数の凹部または凸部が断続的に配置されており、前記複数の凹部または凸部はそれぞれ、当該凹部または凸部が外周に配置されたディンプルの輪郭と略相似形状の輪郭を、その一部として備え、前記複数の凹部または凸部のそれぞれの長さは、当該凹部または凸部が外周に配置されたディンプルの外周の１／１０以上から１／２未満までの範囲の長さであり、前記凹部または凸部のディンプルに隣接する輪郭部分と、それと反対側の輪郭部分とが、同心円の弧の形状であるゴルフボール。
表面に複数のディンプルを備えたゴルフボールであって、前記複数のディンプルのうちの少なくとも１つの外周に、複数の凹部または凸部が断続的に配置されており、前記複数の凹部または凸部はそれぞれ、当該凹部または凸部が外周に配置されたディンプルの輪郭と略相似形状の輪郭を、その一部として備え、前記複数の凹部または凸部のそれぞれの長さは、当該凹部または凸部が外周に配置されたディンプルの外周の１／１０以上から１／２未満までの範囲の長さであり、前記凹部または凸部のディンプルに隣接する輪郭部分が直線形状であり、それと反対側の輪郭部分が曲線の形状であるゴルフボール。
前記凹部または凸部と当該凹部または凸部が外周に配置されたディンプルとの間の距離は、１ｍｍ以下である請求項１又は２に記載のゴルフボール。
前記複数の凹部または凸部が、前記ディンプルの外周に二重以上に配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のゴルフボール。
前記凹部の深さ又は前記凸部の高さが、０．５ｍｍ以下である請求項１〜４のいずれか一項に記載のゴルフボール。