JP2006142012A

JP2006142012A - ゴルフボール

Info

Publication number: JP2006142012A
Application number: JP2005323157A
Authority: JP
Inventors: Atsuki Kasashima; 厚紀笠嶋
Original assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2006-06-08
Also published as: US6991565B1

Abstract

【課題】ディンプルの構造又は形状とディンプルの配置を適正化することにより飛距離を有利に伸ばす。
【解決手段】表面に複数の円形ディンプルを備えたゴルフボールにおいて、上記ディンプルは、直径が異なる複数種類よりなり、このうち、最小直径に対する最大直径の比が少なくとも１．５であって、直径が４．７ｍｍ以上有する大型ディンプルを５０％以上の比率で含む総数２４０〜２９０個によって構成すると共に、上記ディンプルにおいて、ディンプルの縁部によって囲まれた平面下のディンプル空間体積を、上記平面を底面とし、この底面からのディンプルの最大深さを高さとする円柱体積で除した値の全ディンプルの平均値が０．４９〜０．８５の範囲内であるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、飛び性能に優れたゴルフボールに関する。

従来より、ソリッドゴルフボールにおいては、打感とコントロール性（グリーン上で打球が良く止まる）を良くするために、比較的高スピン条件（例えば、ドライバーによる打球のバックスピンが３０００ｒｐｍ前後の条件）下において、コア又はカバーの硬さ等の物性につき、最適化が行なわれてきた。

しかしながら、その後、ゴルフボールは、低スピン及び高打出し角度で打撃すると飛距離が伸びることが知られるに至った。このため、近年では、ボール、クラブ等のゴルフ用具の進歩によってドライバー等の距離を稼ぐクラブによる打球のバックスピンが２０００ｒｐｍ以下という現象も希ではなくなった。

このような低スピン条件では、打球の抗力係数が小さくなり、飛距離の増加に作用する一方で従来のボールに用いられたディンプルでは、弾道の最高点到達以降の速度が低下した領域において揚力不足に起因するドロップにより飛距離がロスしてしまうという問題があった。

特開２００４−１５４１５７号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、低スピン領域においても揚力を失い難いディンプルの構造又は形状とディンプルの配置を適正化することにより飛距離を有利に伸ばすことができるゴルフボールを提供する。

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、ゴルフボールの表面に配置される直径が異なる複数種類の円形ディンプルに関し、ディンプルの最小直径に対して所定比率以上有する大型ディンプルを主として用い、好ましくは高密度をもって配置し、また、この場合、直径に対する容積比が比較的大きいが、好ましくは比較的深さが浅いディンプルを適用することにより、飛び性能が向上し、本発明を完成したものである。

従って、本発明は、下記のゴルフボールを提供する。
〔１〕表面に複数の円形ディンプルを備えたゴルフボールにおいて、上記ディンプルは、直径が異なる複数種類よりなり、このうち、最小直径に対する最大直径の比が少なくとも１．５であって、直径が４．７ｍｍ以上有する大型ディンプルを５０％以上の比率で含む総数２４０〜２９０個によって構成すると共に、上記ディンプルにおいて、ディンプルの縁部によって囲まれた平面下のディンプル空間体積を、上記平面を底面とし、この底面からのディンプルの最大深さを高さとする円柱体積で除した値の全ディンプルの平均値が０．４９〜０．８５の範囲内であることを特徴とするゴルフボール。
〔２〕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が７９〜８９％の範囲内にあり、上記ボールの表面上に、ディンプルと交差しない大円が皆無か又はせいぜい１本有する請求項１記載のゴルフボール。
〔３〕ディンプルの中心からディンプル半径の１／２以内のディンプル中央区域が、ゴルフボールの径方向外側に中心を有する２０ｍｍ以上の曲率半径によって形成された断面形状を有するディンプルを含む請求項１又は２記載のゴルフボール。
〔４〕ディンプルの断面における両縁部を結んだ直線と、縁部に連なる側壁のなす角度が１０〜２５°の範囲内にある請求項１〜３のいずれか１項記載のゴルフボール。
〔５〕ディンプルを具備しないと仮定したときのボールの体積に対して、ディンプルの上記縁部に囲まれた平面下のディンプル容積の合計の比率ＶＲが０．６〜１．１％である請求項１〜４のいずれか１項記載のゴルフボール。
〔６〕ボールが打撃されたときレイノルズ数７００００，スピン量２０００ｒｐｍにおけるボールの揚力係数ＣＬが、レイノルズ数８００００，スピン量２０００ｒｐｍにおける揚力係数ＣＬの７０％以上であり、かつレイノルズ数１８００００，スピン量２５２０ｒｐｍにおける抗力係数ＣＤが０．２２５以下である請求項１〜５のいずれか１項記載のゴルフボール。

本発明によれば、ディンプルの構造又は形状とディンプルの配置を上記のように適正化することにより飛距離を有利に伸ばすことができる。

以下、本発明を、図面に基づき更に詳しく説明する。
図１は、本発明において第１実施例を示すゴルフボールの平面図であり、図２は、同ボールに使用されたディンプルの断面拡大図である。本発明のゴルフボールにおいては、表面に円形ディンプルを多数備えており、この場合、上記ディンプルは、直径が異なる複数種類、具体的には、３〜２０種類であり、このうち最小直径（ディンプルＤ₂）に対する最大直径（ディンプルＤ₁）の比が、１．５以上であり、直径が４．７ｍｍ以上有する大型ディンプルを５０％以上の比率で含む総数２４０〜２９０個、好ましくは２５０〜２８０個によって構成する。そして、これらのディンプルについては、直径、深さ及びディンプルの縁部によって囲まれた平面下のディンプル空間体積を、上記平面を底面とし、この底面からディンプルの最大深さを高さとする円柱体積で除した値Ｖｏの全ディンプルの平均値が０．４９〜０．８５の範囲内にあるものとする。

本発明におけるディンプルの上記最小直径に対する最大直径の比は、上記の通り、少なくとも１．５以上，上限値として３．０であり、１．５に満たない場合は、ゴルフボール表面に対するディンプルの表面積占有率を有利に上げられない不都合があり、一方、３．０を超える場合は、最小ディンプルが小さ過ぎることとなり好ましくない。

直径が４．７ｍｍ以上有する大型ディンプルは、本発明において、上記のように、５０％以上、好ましくは６０〜９６％の比率で含む。この場合、上記大型ディンプルが全ディンプルの５０％に満たない場合、本発明の目的である飛び性能向上を達成することができない。一方、９６％を超える場合、ディンプルを具備しない部分、即ち、陸部部分が増大し、ディンプルを密度高く配置することができなくなる。

ディンプルの空間体積比に関する上記Ｖｏ値は０．４９以上、好ましくは０．５２以上、より好ましくは０．６以上である。上限値は０．８５以下、好ましくは０．８０以下、より好ましくは０．７５以下である。Ｖｏ値が０．４９に満たない場合及び０．８５を超える場合には、必要な空気力学性能が得られず、予期した飛び性能を得ることが困難となる。ここで、上記Ｖｏ値について更に詳しく説明する。このＶｏ値は図３に示すように縁部ｅによって囲まれた平面Ｌ（円：直径Ｄｍ）下のディンプル空間の体積を求める。一方、上記平面を底面ｊとし（底面をディンプルの上記平面と同一にし）、平面Ｌからのディンプル最大深さＤｐを高さとする円柱の体積を求める。そして、この円柱体積に対するディンプル空間体積の比がＶｏ値である。

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７９〜８９％が好ましく、また、ボールの表面上にディンプルが交差しない大円は皆無か、あってもせいぜい１本に留めることが好ましい。

図２に示すディンプルの断面図を参照し、ディンプルの中心からディンプルの半径Ｄｍ／２の１／２以内、即ち、ディンプルの直径Ｄｍ×１／４の半径によって囲まれたディンプル中央区域には、ボールの外側に中心を有する２０ｍｍ以上の曲率半径Ｒによって形成された断面形状を示した底部を有することが好ましい。この曲率半径Ｒの上限は∞、即ち、平坦な形状でもよく、本発明の目的を損なわない限り、膨出形状でもよい。一方、ディンプルの側壁の形状は、その一例として、図２に示すようにボールの内側に向って突出した湾曲形状を呈し、この場合、側壁の縁部における接線ＴとディンプルＤの縁部ｅを結ぶ平面Ｌとのなす角αが１０〜２５°であることが好ましい。なお、ディンプルの側壁の形状は、上記の湾曲形状に限らず、縁部から底部に向って直線状（円錐台状）に形成することもできる。

本発明においては、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、少なくとも０．６％，好ましくは０．７％，上限として、１．１％，好ましくは０．８５％に設定することができる。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、０．１５ｍｍ以下，好ましくは０．１３ｍｍ以下である。

本発明のゴルフボールについて、飛行中のゴルフボールに働く作用について以下に説明する。

ウッドクラブ＃１（ドライバー）など距離を出すためのクラブによる打球につき、飛距離が大きく、特に風に強く、ランがよく出るボールを得るには打球の揚力と抗力のバランスが適切であり、ボールの構造、使用材料と共に、特に、使用されるディンブルの種類、総数、表面占有率、総体積等に依存するものである。

また、クラブにより打撃された飛行中のゴルフボールは、図４に示したように、重力６０、空気による抵抗（抗力）２０、更にボールがスピンを有するためにマグヌス効果による揚力を受けることが知られている。なお、図中符号４０は飛行方向、１０はボール中心を示し、ボールＧは符号５０方向に回転している。

この場合、ゴルフボールに働く力は下記弾道方程式（１）で表される。
Ｆ＝ＦＬ＋ＦＤ＋Ｍｇ（１）
Ｆ：ゴルフボールに働く力
ＦＬ：揚力
ＦＤ：抗力
Ｍｇ：重力

また、上記弾道方程式（１）の揚力Ｆし、抗力ＦＤはそれぞれ下記数式（２）（３）で表される。
ＦＬ＝０．５×ＣＬ×ρ×Ａ×Ｖ² （２）
ＦＤ＝０．５×ＣＤ×ρ×Ａ×Ｖ² （３）
ＣＬ：揚力係数
ＣＤ：抗力係数
ρ ：空気密度
Ａ：ゴルフボール最大断面積
Ｖ：ゴルフボール対空気速度

打球の飛距離を向上させるには、抗力又は抗力係数ＣＤのみを小さくしてもあまり効果がない。抗力係数のみ小さくした場合、打球の最高点の位置は伸びるが、最高点以降の低速度域において、揚力不足に基づくドロップにより飛距離をロスする傾向がある。

本発明のゴルフボールにおいては、打球の打出し直後におけるレイノルズ数１８００００，スピン量２５２０ｒｐｍのとき抗力係数ＣＤが０．２２５以下であり、打球の弾道上の最高点に達する直前のレイノルズ数７００００，スピン量２０００のｒｐｍのときの揚力係数ＣＬが、それより少し前のレイノルズ数８００００，スピン量２０００ｒｐｍのときの揚力係数ＣＬに対して７０％以上保持されていることが好ましい。なお、打球の打出し直後におけるレイノルズ数１８００００はボールの速度において凡そ６５ｍ／ｓ、この場合、レイノルズ数８００００及び７００００は、それぞれ、凡そ３０ｍ／ｓ及び２７ｍ／ｓの速度に対応する。

なお、一般的なゴルフボールのレイノルズ数Ｒｅ／スピン量ｒｐｍと抗力係数ＣＤ、揚力係数ＣＬの関係を参考として下記表１に示す。

図１に示す第１実施例のディンプルの配置上の特徴は、最小直径２．９８ｍｍのディンプルＤ₂と最大直径４．８５ｍｍのディンプルＤ₁を含む直径が異なる５種類のディンプルを用い、本発明に従って配置したものであり、ディンプルの配置に際しては両極Ｐを結ぶ軸線を中心として１２０°間隔を置いて軸線対称に配置されている。従って、使用したディンプルは、実質上総て、同一種類のディンプルが同一の緯度上に、上記軸線を中心に１２０°間隔を置いて配置されている。なお、このような配置上のバランスを維持するに限りにおいて、直径及び深さが異なるディンプルを複数種混在させることができる。

第５図は、本発明のおける第２実施例を示すゴルフボールの平面図である。
この実施例の特徴は、最小直径３．４ｍｍのディンプルＤ₄と最大直径５．５ｍｍのディンプルＤ₃を含む６種類のディンプルを用い、本発明に従って配置した点にあり、その他、両極Ｐを結ぶ軸線を中心とする対称なディンプルの配置については第１実施例と同じである。

本発明におけるゴルフボールの構成材料については、特に制限はないが、近年好適に使用されるソリッドコア構造に関して述べると、コアの部分についてはポリブタジエンを主体とするゴムにて形成し、この場合、コアを硬板上において１０ｋｇ負荷した状態を基準として１３０ｋｇ負荷を増加したときに２．０〜５．０ｍｍ変形する程度の硬さが好ましく、２．５〜４．５ｍｍの変形の範囲がより好ましい。一方、硬さをＪＩＳ−Ｃ硬度で示すと、コアの中心部分が３０〜７０，最外側は７０〜１００，そして、最外側位置より中心部分が１０〜３０低い硬度配分を行なうことによって高速条件における低スピン化を好適に達成することができる。構造としては、コア全体を単一層、必要により複数層によって形成することができる。

次に、コアを被覆するカバーの材料については、例えば、ポリウレタンエラストマーを好適に使用することができる。カバーの硬さとしてのショアＤ硬度は３５〜７５、より好ましくは４５〜６５である。また、カバーの厚さは、０．０５〜２．５ｍｍ、より好ましくは０．０７〜１．５ｍｍである。

上記コアと上記カバーとの間に中間層を第３の層として配置することができるが、この場合の材料にとしては、アイオノマー樹脂、ポリエステルエラストマー等を好適に使用することができる。この場合、中間層のショアＤ硬度は、３５〜７５、より好ましくは４５〜６５であり、また、その厚さは、０．０５〜２．５ｍｍ、より好ましくは１．０〜２．０ｍｍである。

本発明のボール質量、直径等のボール性状についてはゴルフ規則に従って適宜設定することができ、通常、直径４２．６７ｍｍ以上、質量４５．９３ｇ以下に形成することができる。

以下、本発明の実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は、下記実施例に制限されるものではない。

〔実施例１，２、比較例１〕
実施例１，２のディンプル配置について、第１図及び第５図、そして、比較例１については、図６の配置例を使用した。なお、図６に示す比較例の場合も、実施例と同様に両極を通る軸線に対して１２０°間隔を置いて軸線対称にディンプルを配置した。なお、ディンプルと交差しない大円は、実施例１，２及び比較例１においては、ともに０本であった。

ソリッドコア
実施例１及び２，比較例１ともに、ポリブタジエンゴムによる単一層によってソリッドコアを形成した。ソリッドコアは、硬板上において、コアに対して１０ｋｇの初期荷重を加え、その状態から荷重を１３０ｋｇに増加させたときの撓みは２．９８ｍｍであった。また、ＪＩＳ−Ｃ硬度につきセンター部及び最外側はそれぞれ６３．６及び８４．８であった。

カバー
カバー材料としては、実施例１，２及び比較例ともに、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを用い、カバーを１．０ｍｍの厚さに形成した。カバーのショアＤ硬度は５０であった。

中間層
実施例１，２及び比較例ともに、カバーとコアとの間にアイオノマー樹脂からなる１層の中間層を配置した３層構造とした。そして、この場合、中間層の厚みは１．７ｍｍ、ショアＤ硬度は６４であった。

次に、本実施例及び比較例におけるディンプル配置を下記表２に示した。

本実施例及び比較例により得られたテスト結果を表４に示す。飛び性能については、打撃ロボットにクラブとしてドライバー（Ｗ＃１）を取り付け、ヘッドスピード４５ｍ／ｓの条件で各ボールを打撃し、飛距離を測定した。

本発明の第１実施例に係るゴルフボールを示した平面図である。図１におけるディンプルの断面拡大図である。ディンプル空間体積Ｖｏを説明するための説明図である。飛行中のゴルフボールの揚力と抗力の関係を説明するための説明図である。本発明の第２実施例に係るゴルフボールを示した平面図である。比較例のゴルフボールを示した平面図である。

符号の説明

Ｄ₁ ディンプル（最大直径）
Ｄ₂ ディンプル（最小直径）

Claims

表面に複数の円形ディンプルを備えたゴルフボールにおいて、上記ディンプルは、直径が異なる複数種類よりなり、このうち、最小直径に対する最大直径の比が少なくとも１．５であって、直径が４．７ｍｍ以上有する大型ディンプルを５０％以上の比率で含む総数２４０〜２９０個によって構成すると共に、上記ディンプルにおいて、ディンプルの縁部によって囲まれた平面下のディンプル空間体積を、上記平面を底面とし、この底面からのディンプルの最大深さを高さとする円柱体積で除した値の全ディンプルの平均値が０．４９〜０．８５の範囲内であることを特徴とするゴルフボール。
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が７９〜８９％の範囲内にあり、上記ボールの表面上に、ディンプルと交差しない大円が皆無か又はせいぜい１本有する請求項１記載のゴルフボール。
ディンプルの中心からディンプル半径の１／２以内のディンプル中央区域が、ゴルフボールの径方向外側に中心を有する２０ｍｍ以上の曲率半径によって形成された断面形状を有するディンプルを含む請求項１又は２記載のゴルフボール。
ディンプルの断面における両縁部を結んだ直線と、縁部に連なる側壁のなす角度が１０〜２５°の範囲内にある請求項１〜３のいずれか１項記載のゴルフボール。
ディンプルを具備しないと仮定したときのボールの体積に対して、ディンプルの上記縁部に囲まれた平面下のディンプル容積の合計の比率ＶＲが０．６〜１．１％である請求項１〜４のいずれか１項記載のゴルフボール。
ボールが打撃されたときレイノルズ数７００００，スピン量２０００ｒｐｍにおけるボールの揚力係数ＣＬが、レイノルズ数８００００，スピン量２０００ｒｐｍにおける揚力係数ＣＬの７０％以上であり、かつレイノルズ数１８００００，スピン量２５２０ｒｐｍにおける抗力係数ＣＤが０．２２５以下である請求項１〜５のいずれか１項記載のゴルフボール。