(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
球体表面をランド部とし、そのランド部に複数の非円形ディンプルを形成してなるゴルフボールにおいて、ランド部を形成する球体に内接する正多面体を仮想し、該仮想内接正多面体の各面を投影して球体表面を均等に分割したランド部とし、その各面に、幅１．５ｍｍ以上長さが幅の２倍以上ある非円形であるディンプルを、各面の多角形中心から少なくとも多面形の各頂点に向けて球面に沿って延びる一対の弧で挟まれる花弁形状の非円形ディンプルとし、複数個放射状に形成し、隣接する花弁状非円形ディンプルから流出する縦渦流が異なる二以上の方向に流れるように配設してなることを特徴とする非円形ディンプルを有するゴルフボール。
【請求項２】
均等に分割した球体表面のランド部の各面の多角形稜線に沿って花弁形状の非円形ディンプルを配設した請求項１記載のゴルフボール。
【請求項３】
ランドを形成する球体に内接する正多面体として正多面体の各頂点を頂点に対して水平な面で切り取ってなる切断多面体を用い、各面を投影して球体表面のランド部を分割することを特徴とする請求項１又は２記載のゴルフボール。
【請求項４】
前記切断により形成される面の投影したランド部の各面に補助ディンプルを形成してなる請求項３記載のゴルフボール。
【請求項５】
各多角形面の中心から放射状に延びる花弁形状の非円形ディンプルが中心から離れるに従ってディンプル幅が大きくなる請求項１記載のゴルフボール。
【請求項６】
前記ディンプルの短軸（最大幅）が１．５〜２．５ｍｍ、長軸（最大長さ）が３．５〜４．５ｍｍである請求項１記載のゴルフボール。
【請求項７】
前記球体に内接する仮想多面体が正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体のいずれかである請求項１に記載のゴルフボール。
【請求項８】
前記球体に内接する仮想多面体が正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体のいずれかであって、各頂点を頂点に水平な面を切断した切断多面体である請求項３に記載のゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゴルフボールの空気力学特性を改善するディンプルを非円形としたゴルフボールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴルフボールにおいては２０〜７０ｍ／secの速度で回転しながら飛行するため、この速度領域ではディンプルのないものよりも周囲縁が円形（以下単に円形という）のディンプルを有するものの方が抗力が小さく、同じ初速度を与えられると、長い飛距離を得ることができることは広く認識されている。そして、低速では大きな円形ディンプルが好ましく、高速では小さな円形ディンプルが好ましいことも広く知られている。
【０００３】
そこで、近年、ゴルフボールの飛距離に影響を与える揚抗比（揚力／抗力）を大きくすることを念頭にディンプルの形状、ディンプルの断面形状が種々検討されている。例えば、円形ディンプルでない、ディンプルの周縁を三角形とし、所定の間隔をおいて分散配置とするもの（特許文献１）、ディンプルの表面形状を三角形とし、かつ、断面形状を逆円錐形状のとするもの（特許文献２）、ディンプルの表面形状を多角形状とし、隣接するディンプルの境界にリッジ形状を形成するもの（特許文献３）が提案されている。
【０００４】
すなわち、従来のゴルフボールにおいては揚抗比（揚力／抗力）を大きくするためにはいずれにしてもディンプルは必須のものであり、要すれば隣接するディンプル間には所定の平面又はリッジ部が必要であるとの考えが支配的であった。
【０００５】
他方、ゴルフボールには重量、サイズ、初速、対称性等に基準を設け、これに適合したボールを公認する制度（Ｒ＆Ａ  Ｒｕｌｅｓ）があり、飛距離を支配する初速に影響を与える反発係数は一定の範囲に制限されている。そこで、所定の反発係数の範囲でゴルフボールの飛距離を増大させる技術として３ピース、４ピースボール及び材質の開発が種々おこなわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，８３０，３７８号明細書
【特許文献２】特開平０６−１９００８２号公報
【特許文献３】特開２００５−１８５３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本件発明者らは反発係数の制限のあるボールの改善において、円形ディンプルが形成されて以来、ディンプルの数、寸法の改善とともに３ピース、４ピースなどのボールの層数の検討が行われているものの、実際の空力特性からの改善検討が一向に進んでいないことに鑑み、空気力学的観点から鋭意検討の結果、円形ディンプルが最善であるという従来の常識を打ち破る知見を得るに至った。即ち、ゴルフボールの表面に円形ディンプルを形成することは揚力を上げ、抗力を減少させるには必要であるが、ボールの剥離境界層を後退させるには限界があることを見出し、原因を探求すると、円形ディンプル内で発生する縦渦が一方向に流れる結果、円形ディンプル内に渦が残留するためであり、最大で１０５°で、ボールの回転速度を考慮しても上側で１１０°、下側は１０５°が限度となるとの認識に至った。
【０００８】
そこで、本発明の第１の目的は、従来の円形ディンプルより優れた抗力の少ないゴルフボールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究の結果、空気力学実験およびその考察から従来の考え方は必ずしも正しいものでないことがわかった。すなわち、回転しながら飛行するゴルフボールは図１（Ａ）に示すように、その最大径付近に剥離境界が存在し、その剥離境界からゴルフボールの後方に発生する渦の影響により抗力が発生するので、その剥離境界の上下幅である剥離幅の影響を大きく受ける。そのため、従来の考えは、円形ディンプルの形成によりこの渦の剥離位置をより後方に移動させ、剥離幅を縮小させて抗力を減少させるとともに、ディンプルによるゴルフボールの上下の空気流速差により揚力を得ようとするものであり、円形ディンプルの形成は必須であるとする考えが支配的である。しかしながら、回転しながら飛行するゴルフボールと周囲空気との間にはディンプルにおける渦の発生は避けられないものの、ディンプルを幅１．５ｍｍ以上で長さが幅の２倍以上の非円形とすると、ディンプル内に渦が残留しにくく、しかもその縦渦流の方向が異なると隣接するディンプルで発生する縦渦が後方に流れ、ボール後方で形成される剥離境界がより後方に移動することが観測された。
【００１０】
本発明は、上記ゴルフボールの新たな空気力学的知見に基づいてなされたもので、球体表面をランド部とし、そのランド部に複数のディンプルを形成してなるゴルフボールにおいて、ランド部を形成する球体に内接する多面体を仮想し、該仮想内接多面体の各面を投影したランド部に、幅１．５ｍｍ以上長さが幅の２倍以上ある非円形であるディンプルを複数形成し、隣接するディンプルから流出する縦渦流が異なる二以上の方向に流れるように配設してなることを特徴とする非円形ディンプルを有するゴルフボールにある。
【００１１】
本発明における非円形ディンプルは、幅１．５ｍｍ以上長さが幅の２倍以上あると、その周囲縁において形成される縦渦は、円形ディンプルと違ってディンプルの周囲縁部で形成される渦が時間差をもって形成され、発生した渦が非円形ディンプルの周囲縁に沿って流れる結果、図１（Ｂ）に示すように剥離境界層は標準的状態において、およそ５°前後後退し、抗力を減少させるものと思われ、同じ初速（同じ反発係数）であっても飛距離が向上することを見出される。かかる現象はディンプルの周囲縁での空気との接触により縦渦の発生は避けられないが、隣接する非円形ディンプルではディンプルの周囲縁が少なくとも異なる２方向に向けて形成され、円形ディンプルと違ってボールの進行方向に対して一定でないため（円形ディンプルではその周囲縁と空気の接触方向は常に一定となる）、周囲縁で発生した縦渦がディンプルの周囲縁に止まらず、周囲縁に沿って流れ、ディンプル内での渦残留が極めて少なくなる。本発明は機能上このような現象が起こることを基本としている。ディンプルはボールの対称性を考慮すると、正多面体を内接させ、その各面体を投影したランド部にその中心から放射状に延びる花弁様のディンプルを形成するのが好ましい。したがって、本発明は前記多面体の各面を投影したランド部に、その中心から球面に沿って少なくとも球面に内接する各頂点に向けて球面に沿って延びる一対の弧又は直線で挟まれる花弁形状の非円形ディンプルを複数個放射状に形成してなるゴルフボールを提供するものである。非円形ディンプルの面積は隣接する前記花弁形状の非円形ディンプル間に補助ディンプルを配設することにより調節することができる。
なお、正多面体としては、正四面体、正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体のいずれかであってよく、前記球体に内接する仮想多面体としては、正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体のいずれかの各頂点を頂点に水平な面を切断した切断多面体とすることができる。切断により形成される面は切断幅が小さい場合から大きい場合に種々分かれるが、小さい場合は投影したランド部に補助ディンプルを形成し、大きい場合は通常のディンプルを形成することができる。
【００１２】
本発明は。非円形ディンプルの深さは円形ディンプルと同様に、ボール周囲の空気流を受けて乱流を発生させるに必要な深さが必要であり、通常０．２から０．５ｍｍの範囲で形成される。
【００１３】
要するに、本発明では球体に内接する多面体を仮想し、これを基準にし、その各内接面を内接球体に投影したランド部に幅１．５ｍｍ以上で長さが幅の２倍以上の非円形としたディンプルを複数個形成すると、非円形ディンプル内では渦を残留させず、しかもディンプルの長手方向に添って縦渦流が発生し、流れる方向が異なると隣接するディンプルで発生する縦渦と干渉しあって後方に流れ易く、ボール後方で形成される剥離境界をより後方に移動させることに基づき、従来の円形ディンプルに代替することを要旨とするものであり、非円形ディンプルのランド部（球体表面）での占める面積が小さく、揚力不足になる場合は残るランド部に円形または多角形ディンプルを形成して揚力の向上を図ることができるものである。
【発明の効果】
【００１４】
従来の円形ディンプルでは周囲縁で形成される渦が滞留する傾向にあるが、本発明によれば、ボール表面のディンプルを非円形で構成することによりディンプル周囲縁で形成される渦は時間差をもって形成される結果、楕円形周囲縁に沿って流れ、滞留することがない。しかも隣接するディンプルから流出する縦渦流は協力しあってボールの後方に押しやるので、剥離境界層は円形ディンプルの場合よりさらに後方に移動し、抗力を減少させる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の円形ディンプルと本発明の非円形ディンプルの剥離境界層の形成状態を比較する作用比較図である。
【図２】正四面体（ａ）を球体に内接させ（ｂ）、各面に放射状に延びる非円形ディンプルを形成する場合を示し、（ｃ）から（ｆ）は形成方法の代表例の代表例を示す。
【図３】正六面体（ａ）を球体に内接させ（ｂ）、各面に放射状に延びる非円形ディンプルを形成する場合を示し、（ｃ）から（ｇ）は形成方法の代表例を示す。
【図４】正八面体（ａ）を球体に内接させ（ｂ）、各面に放射状に延びる非円形ディンプルを形成する場合を示し、（ｃ）から（ｆ）は形成方法の代表例を示す。
【図５】正十二面体（ａ）を球体に内接させ（ｂ）、各面に放射状に延びる非円形ディンプルを形成する場合を示し、（ｃ）から（ｈ）は形成方法の代表例を示す。
【図６】正二十面体（ａ）を球体に内接させ（ｂ）、各面に放射状に延びる非円形ディンプルを形成する場合を示し、（ｃ）から（ｆ）は形成方法の代表例を示す。
【図７】内接正十二面体の投影ランド部に花弁様ディンプルを形成するとともに、各頂点間の稜線に添って一対の弧で囲まれたディンプルを形成した実際のゴルフボールの正面図を示す。
【図８】図７の変形例で、内接正十二面体の投影ランド部に花弁様ディンプルを形成するが、各頂点間の稜線に添って一対の弧で囲まれたディンプルを形成しない実際のゴルフボールの正面図を示す。
【図９】図７の変形例で、正十二面体の頂角を一部水平面で切断し、投影ランド部に花弁様ディンプルを形成する一方、各頂点の切断面に稜線に添って一対の弧で囲まれたディンプルを形成するとともに中心に円形ディンプルを形成した実際のゴルフボールの正面図を示す。
【図１０】非円形ディンプルが幅の２倍以上の長尺の場合の第１変形例を示す。
【図１１】非円形ディンプルが幅の２倍以上の長尺の場合の第２変形例を示す。
【図１２】本発明における多面体の投影ランド部に形成される代表的な変形ディンプルの形状（ａ）（ｂ）（ｃ）を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図２から図６は各種内接多面体からゴルフボールの各種ディンプルを製造する実例を示す。各図において、円形は球体をなすゴルフボールを示し、それに内接する多角形は球体に内接する多角形であって、仮想されている。ディンプルは多角形の各面を球体に投影し、そのランド部にディンプルが形成される。ボールの寸法は基準寸法で、非円形ディンプル２は空気流が長手方向に誘導され、流出時に周囲縁で縦渦が形成されるように、０．２〜０．５ｍｍの範囲で周縁から中心部に深くなるように形成される。縦渦が形成される限り、ディンプルの深さは均一としてもよい。
【００１７】
図２から図６は球体に内接する正多面体を仮想し、各面の投影されるランド部に図示の形状のディンプルが形成される方法を説明している。
【００１８】
図２は正四面体（ａ）を球体に内接させ（ｂ）、各面に放射状に延びる非円形ディンプルを形成する場合を示し、（ｃ）は正四面体の頂点を水平面で三等分に切り落として各面に正六面体を形成し、各面を球体に投影したランド部に放射状に延びる花弁様（非円形）ディンプルを形成する場合、（ｄ）は正四面体の頂点を水平面で五分の一程度切り落として各面に変形六面体を形成し、各面を球体に投影したランド部に放射状に延びる花弁様（非円形）ディンプルを形成する（ｅ）とともに切断面の三角形の投影したランド部に円形、放射状花弁形、各稜線に添って一対の弧で囲まれるディンプルを形成する場合（ｆ）を示す。
【００１９】
図３は正六面体（ａ）を球体に内接させ（ｂ）、各面に放射状に延びる非円形ディンプルを形成する場合を示し、（ｃ）は正四面体の頂点を水平面で五分の一切り落として各面に変形八角形を形成し、各面を球体に投影したランド部に放射状に延びる花弁様（非円形）ディンプルを形成する（ｄ）とともに切断面の三角形の投影したランド部に円形、放射状花弁形、各稜線に添って一対の弧で囲まれるディンプルを形成する（ｅ）場合、（ｆ）は正四面体の頂点を水平面で二分の一程度切り落として各面に正方形面を形成し、各面を球体に投影したランド部に放射状に延びる花弁様（非円形）ディンプルを形成する（ｈ）とともに切断面の三角形の投影したランド部に円形、放射状花弁形、各稜線に添って一対の弧で囲まれるディンプルを形成する場合（ｇ）を示す。
【００２０】
図４は正八面体（ａ）を球体に内接させ（ｂ）、各面に放射状に延びる非円形ディンプルを形成する場合を示し、（ｃ）は正八面体の頂点を水平面で三分の一切り落として各面に正六角形を形成し、各面を球体に投影したランド部に放射状に延びる花弁様（非円形）ディンプルを形成する場合を示し、（ｄ）は正八面体の頂点を水平面で四分の一程度切り落として各面に変形六角形面を形成し、各面を球体に投影したランド部に放射状に延びる花弁様（非円形）ディンプルを形成する（ｅ）とともに切断面の三角形の投影したランド部に円形、放射状花弁形、各稜線に添って一対の弧で囲まれるディンプルを形成する場合（ｆ）を示す。
【００２１】
図５は正十二面体（ａ）を球体に内接させ（ｂ）、各面に放射状に延びる非円形ディンプルを形成する場合を示し、（ｃ）は正四面体の頂点を水平面で四分の一切り落として各面に変形十角形を形成し、各面を球体に投影したランド部に放射状に延びる花弁様（非円形）ディンプルを形成する（ｄ）とともに切断面の三角形の投影したランド部に円形、放射状花弁形、各稜線に添って一対の弧で囲まれるディンプルを形成する（ｅ）場合、（ｆ）は正十二面体の頂点を水平面で二分の一程度切り落として各面に正五角形面を形成し、各面を球体に投影したランド部に放射状に延びる花弁様（非円形）ディンプルを形成する（ｇ）とともに切断面の三角形の投影したランド部に、放射状花弁形ディンプルを形成する場合（ｈ）を示す。
【００２２】
図６は正二十面体（ａ）を球体に内接させ（ｂ）、各面に放射状に延びる非円形ディンプルを形成する場合を示し、（ｃ）は正二十面体の頂点を水平面で三分の一切り落として各面に正六角形を形成し、各面を球体に投影したランド部に放射状に延びる花弁様（非円形）ディンプルを形成するとともに切断面の五角形の投影したランド部に円形、放射状花弁形、各稜線に添って一対の弧で囲まれるディンプルを形成する（図示せず）場合、（ｄ）は正二十面体の頂点を水平面で五分の一程度切り落として各面に変形六角形面を形成し、各面を球体に投影したランド部に放射状に延びる花弁様（非円形）ディンプルを形成する（ｅ）とともに切断面の五角形の投影したランド部に、放射状花弁形ディンプルを形成する場合（ｆ）を示す。
【００２３】
上記実施例では、正多面体を中心にディンプルの周囲縁を一対の弧で囲まれる楕円形または非円形とし、周囲縁で乱流を時間差をもって発生させ、形成される渦を円弧からなる周囲縁に沿って流すようにすることを要旨とするものであり、当業者であれば、その要旨を逸脱することなく、変形および修正を加えることができる。例えば、ディンプルは周囲縁で発生する縦渦を流出させ易くし、ゴルフボールの後方に導くものであるから、長手方向にはディンプル幅の２倍長（４ｍｍ）より長くするのが望ましい場合もあるが、２倍長を超える場合は中間部に仕切り壁Ｗ１を形成するのが望ましい（図１０参照）。仕切り壁Ｗ１は、円弧状に形成するのが望ましいが、逆円弧状Ｗ２に形成することもできる（図１１参照）。ディンプルの長手方向周端は図１１に示すように、二股形状、逆円弧、直線、ジグザグ、逆三角の種々の形状が支障なく採用できる。また、上記実施例ではディンプルは放射状花弁形態を用いて説明したが、多面体の投影ランド部において少なくとも異なる二方向の縦渦流を形成すればよいので、図１２に示す卍形状、一対の直線で長手方向が囲まれる方形に近いディンプル、環状ディンプルと円形ディンプルの組合せなどディンプル幅に対し長手方向に幅の２倍長のディンプル長が確保できればよい。
【００２４】
なお、本発明はゴルフボールのカバー形状に関するものであるから、ゴルフボールは２ピース、３ピースだけでなく、４ピース等種々の内部構造のゴルフボールに適用できるのは言うまでもない。
【００２５】
図７から図９は実際に製造されタ本発明の非円形ディンプルを有するゴルフボールの実際形の球体外周とそのランド部に形成されたディンプルの周囲縁を実線で示す形で示されている。即ち、図７は内接正十二面体の投影ランド部に花弁様ディンプルを形成するとともに、各頂点間の稜線に添って一対の弧で囲まれたディンプルを形成した実際のゴルフボールの正面図を示す。
図８は図７の変形例で、内接正十二面体の投影ランド部に花弁様ディンプルを形成
するが、各頂点間の稜線に添って一対の弧で囲まれたディンプルを形成しない実際のゴルフボールの正面図を示す。
図９は図７の変形例で、正十二面体の頂角を一部水平面で切断し、投影ランド部に
花弁様ディンプルを形成する一方、各頂点の切断面に稜線に添って一対の弧で囲まれたディンプルを形成するとともに中心に円形ディンプルを形成した実際のゴルフボールの正面図を示す。
【符号の説明】
【００２６】
１，１１,２１    球体からなるゴルフボール
２，１２，２２  楕円形ディンプル
【図１】
0005988418.tif 000002
【図７】
0005988418.tif 000003
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図２】
0005988418.tif 000008
【図３】
0005988418.tif 000009
【図４】
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【図５】
0005988418.tif 000011
【図６】
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【図１２】
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