(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボール表面に多数のディンプルを有するゴルフボールにおいて、ボールの外表面からボールの中心に横断したときのディンプルの断面形状の少なくとも１個が、サイクロイド曲線からなることを特徴とするゴルフボール。
【請求項２】
ボール表面に形成されるディンプルが、直径及び／又は深さの異なる３種以上からなる請求項１記載のゴルフボール。
【請求項３】
上記の断面形状がサイクロイド曲線からなるディンプルの割合が、ディンプル総数の８０％以下である請求項１又は２記載のゴルフボール。
【請求項４】
各ディンプルの縁部に囲まれた平面面積の合計が、ゴルフボールの表面にディンプルが存しないと仮定したときのボール表面の面積に占める比率（ＳＲ値）が７０〜８９％の範囲である請求項１〜３のいずれか１項記載のゴルフボール。
【請求項５】
各ディンプルの縁部に囲まれた平面下の体積の合計が、ディンプルを具備しないと仮定したときのボール体積に対する占める比率（ＶＲ値）が０．６％以上である請求項１〜４のいずれか１項記載のゴルフボール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボール表面に多数のディンプルを具備したゴルフボールに関し、更に詳述すると、ディンプルの形状を適正化することにより空気力学的性能を向上させ、かつ飛翔性能が安定したゴルフボールに関する。
【背景技術】
【０００２】
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いる。そして、ディンプルの改良に関して、その種類、形状、占有体積等の様々な観点からのアプローチがなされており、例えば、ディンプルの表面占有率を高めて弾道を安定化させることにより、空力性能を向上させている。
【０００３】
ゴルフボールに多数のディンプルを形成する際、ディンプルの断面形状を決定する要素として、ディンプルの断面形状を円弧により数学的に記述し、この変数を適宜変化させながらディンプルサイズ，容積等を定量化していた。しかし、この方法では、所望のディンプルサイズや容積等に適合した数値を見出すには時間を要し、複雑化していた。
【０００４】
また、米国特許第４６８１３２３号明細書には、凹型のディンプルの中にもう一段のくぼみを構成した所謂二重ディンプル形状が提案されており、このディンプルによれば、ディンプルの直径を大きくしなくてもディンプル容積を大きくとることができ、飛距離を伸ばすことができる。
【０００５】
しかしながら、二重ディンプル形状は、相異なる２つの円弧の組み合わせによりディンプルの断面形状が複雑であるから、このような形状を数値で定量化することは煩雑となり、最適な体積占有率ＶＲを求めるまでに時間を要するという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４６８１３２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するため、ボール表面に多数のディンプルを有するゴルフボールにおいて、ボールの外表面からボールの中心に横断したときのディンプルの断面形状の少なくとも１個が、サイクロイド曲線からなることを特徴とするゴルフボールを提供する。
【０００９】
本発明によれば、ボールの外表面からボールの中心に横断したときのディンプルの断面形状に着目し、その断面形状がユニークな形状を呈し、しかもディンプルサイズや容積を円滑に定量化することができるものであり、この断面形状を有するディンプル効果によりボールの空気力学的性能を向上させ、ボールの飛距離増大を図ることができるものである。
【００１０】
この場合、本発明は、ボール表面に形成されるディンプルが直径及び／又は深さの異なる３種以上であること、及び上記の断面形状がサイクロイド曲線からなるディンプルの割合が、ディンプル総数の８０％以下であることが好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のゴルフボールによれば、ディンプルの断面形状を最適化することより、ディンプルサイズや容積を円滑に定量化することができ、ディンプルの品質の向上化・安定化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て、ボールの飛距離増大を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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（Ａ）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面図（写真）であり、ボール表面に多数のディンプルを有する。
【００１３】
多数のディンプルのうち、少なくとも１個のディンプルの断面形状はサイクロイド曲線と同形状である。この場合、ディンプルの断面形状とは、ボールの外表面からボールの中心に横断したときの断面形状を意味する。
【００１４】
ここで、ディンプルの断面形状についてサイクロイド曲線を基に設計すれば、予め設定されたディンプルのサイズや容積に柔軟に対応することができる。サイクロイド曲線の断面図を図２（Ａ）に示す。併せて、二重及び普通の断面図を図２（Ｂ），（Ｃ）にそれぞれ示す。
【００１５】
サイクロイド曲線を用いてディンプルサイズ，容積の条件を定量化することにより、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ものである。
【００１６】
本発明では、図３に示したようにサイクロイドでは変数ａ及び／又はｂの値が決定されれば、ディンプル直径，深さ及び容積の全てが決定される。特に、カバーの表面に３００個以上６００個以下のディンプルを１種又は２種以上配置するので、各ディンプルの直径を適宜自由に変更するには制約があり、このため各ディンプル直径とそのディンプルの深さや体積が一定に関係していれば、ディンプルの配置を速やかに行うことができる。
【００１７】
特に、サイクロイド曲線からなるディンプル断面形状を用いた場合、図３で示したように変数ａのみにより、そのディンプルの形状が具現化され、直径，深さ及び容積が自動的に決まる点で、ディンプルをボール表面に配置する設計の迅速化を図ることができる。
【００１８】
なお、本発明におけるディンプルの断面形状は、換言すれば、ディンプルの一縁部から最深部（底部）を通って他縁部までの凹部の輪郭を意味し、図３に示した０〜２πａの範囲内であれば、図３に示された曲線（軌跡）の全部又は一部をディンプル断面形状に採用することができる。
【００１９】
サイクロイド曲線は、図３（Ａ）に示したように、円弧の曲線（１点鎖線）に比べて非常に滑らかな曲線を示す。即ち、サイクロイド曲線をディンプル断面形状とした場合、図３のｙ軸の２ａをディンプルの深さとすると、直径２πａの円弧の曲線では深さがπａとなり、πａは２ａよりも大きく、（π−２）ａの分だけ急なカーブを有する。このため、ディンプルを多数形成したゴルフボールを金型から取り出す際、キャビティ壁面の多数のディンプル形成用突起が引っ掛かってしまい、ゴルフボールの生産性の悪化やディンプルの品質の劣化のおそれがある。
【００２０】
ボール表面に形成されたディンプルの総数は２５０個以上、好ましくは３００個以上、上限値としては、特に制限はないが、好ましくは１０００個以下、特に７００個以下である。
【００２１】
断面形状がサイクロイド曲線からなるディンプルの割合については、上記ディンプル総数の８０％以下であることが好ましく、特に７０％以下が好ましい。
【００２２】
なお、本発明に用いられるディンプルは、平面視上の円形ディンプルと、楕円形状や各種多角形等の非円形ディンプルとをそれぞれ単独で、またはこれらを組み合わせて用いることができる。特に好ましいのは、円形ディンプルをディンプル総数に対して９０％以上用い、非円形ディンプルをディンプル総数の１０％以下とする。なお、円形・非円形の形状とは、ボールを真上から見た場合に平面的に映るディンプルの形状、即ち、ディンプルの縁部の輪郭形状を意味する。
【００２３】
断面形状がサイクロイド曲線からなるディンプルの平面視上の形状についても円形・非円形を問わず、上記と同様である。
【００２４】
各ディンプルの直径は、好ましくは２．０ｍｍ以上、より好ましくは２．５ｍｍ以上で、好ましくは６．０ｍｍ以下、より好ましくは５．０ｍｍ以下である。
【００２５】
各ディンプルの深さは、好ましくは０．０５ｍｍ以上、より好ましくは０．０８ｍｍ以上、上限として好ましくは０．５ｍｍ以下、より好ましくは０．４ｍｍ以下である。
【００２６】
本発明において、ディンプル種類は、１種に限られず、２種以上、より好ましくは３種以上とすることができ、通常１５種以下、特に１１種以下とすることができる。なお、ディンプルの種類とは、直径及び／又は深さが異なるものを異種とみなし、例えば、直径が大、中、小の３種のディンプルの深さが同じである場合、そのディンプルは３種となる。
【００２７】
ボール球面に展開するディンプル配置パターンについては、球面２０面体、球面１２面体、球面８面体などの配置パターンを好適に採用することができる。この場合、球面多面体配置のユニットとして、例えば、ユニット三角形、ユニット五角形等のユニット多角形を採用することができる。即ち、このユニット多角形を上記球面多面体の繰り返しパターンに従ってディンプルを配置することができる。なお、全ディンプルの直径を少しずつ変えて用いることは可能である。
【００２８】
ディンプルの配置を平面的に視たとき、ゴルフボールの全表面に占めるディンプル面積の合計の比率ＳＲ，より具体的には、各ディンプルの縁部に囲まれた平面面積の合計が、ゴルフボールの表面にディンプルが存しないと仮定したときのボール表面の面積に占める比率は７０〜８９％が好ましい。
【００２９】
一方、ディンプルの配置を立体的に視たとき、ディンプルの縁部に囲まれた平面下の体積につき、全ディンプルの合計体積の、ディンプルを具備しないと仮定したときのボール体積に対する比率ＶＲは、０．６％以上、好ましくは０．７％以上に設定することができる。
【００３０】
なお、この場合、ディンプル深さは０．０５ｍｍ以上、好ましくは０．０８ｍｍ以上、上限として、０．５ｍｍ以下、好ましくは０．４ｍｍ以下である。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。
【００３１】
ゴルフボール表面に形成されるディンプルは、ボールの最外層に形成されるため、最外層となるカバーを射出成型する際、該カバーの射出成型と同時にその表面に多数型付けすることが好適である。この場合、成型用金型（２分割タイプ）を作成する手法としては、３ＤＣＡＤ・ＣＡＭを使用し、所望の断面形状を含むディンプルをボール表面に形成するとき、その表面と同形状に全表面形状を反転用マスター型にて直接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。
【００３２】
なお、ボール表面には、通常の方法と同様に白エナメル塗装やエポキシ塗装及びクリアー塗装等の各種の塗装を行うことができるが、上記ディンプルの断面形状が損なわれないようにムラなく均一に塗装することが望ましい。
【００３３】
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４に示したように、弾性ソリッドコアとカバーとを具備するが、そのほか、弾性ソリッドコアとカバーとの間に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４中、符号１が弾性コア、符号２がカバーである。
【００３４】
弾性コア１は、各種の合成ゴム、特にポリブタジエンゴムを主材とすることが好ましい。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。
【００３５】
また、カバー２の材料としては、アイオノマー樹脂，ウレタン樹脂，ポリオレフィン系エラストマー，ポリエステル系エラストマー樹脂及びポリアミド系エラストマー等の公知の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を好適に採用することができる。
【００３６】
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、より好ましくは６０以上、上限値として７５以下、好ましくは６８以下である。
【００３７】
上記カバーの厚さは、特に制限されるものではないが、好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、より好ましくは１．０〜１．５ｍｍに調整することができる。
【００３８】
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。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例と比較例を示し、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。
【００４０】
〔実施例１、比較例１，２〕
実施例及び比較例のゴルフボールの内部構造は、図４に示すように、コア１、カバー２からなり、該カバーに多数のディンプルＤが形成されたツーピースソリッドボールＧである。その詳細の下記のとおりである。
【００４１】
コア
ポリブタジエン（製品名ＢＲ０１、ＪＳＲ社製）を１００質量部、アクリル酸亜鉛を２５質量部、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質量部、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質量部、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質量部、酸化亜鉛を２５質量部、ペンタクロロチオフェノール亜鉛塩を０．５質量部、ステアリン酸亜鉛を５質量部用いた。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を測定したところ、３．５ｍｍの測定値を得た。
【００４２】
カバー
次いで、上記ソリッドコアをセットした金型内でカバーを射出成形した。カバー材料は、商品名「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）５０質量部、及び商品名「ハイミラン１７０６」（同上）５０質量部からなる混合物であった。カバーのショアＤ硬度は「６３」であった。
【００４３】
ボール試験
得られたゴルフボールの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。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
※１  ディンプル占有率ＳＲ（％）の説明
ディンプルの縁に囲まれた平面の面縁で定義されるディンプル面積の合計が、ディ
ンプルが存在しないと仮定したボール球面積に占める比率。
※２  ディンプル空間占有率ＶＲ（％）の説明
ボールの最外周面とディンプルの壁面とに囲まれたディンプル空間容積の合計を、
最外周面に囲まれた球体の体積で除した値を１００倍した比率。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図（Ａ）は、本発明の一実施例に係るゴルフボールの写真であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は従来のゴルフボールを示す写真である。
【図２】図（Ａ）は、本発明のディンプルの断面形状を示す拡大断面図であり、（Ｂ）は二重ディンプルの断面形状、（Ｃ）は通常のディンプルの断面形状を示す拡大断面図である。
【図３】サイクロイド及びトロコイドを説明する説明図である。
【図４】ゴルフボールの内部の積層構造を示す断面図である。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図１】
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