JP6360328B2 - ゴルフボール表面の凹凸パターン設計方法 - Google Patents
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Description
(1)仮想球の表面に多数の母点を配置するステップ、
(2)上記多数の母点に基づいたボロノイ分割によって、上記仮想球の表面に多数のボロノイ領域を想定するステップ、
(3)上記ボロノイ領域のそれぞれの重心を算出し、これらの重心を新たな母点とするステップ、
(4)上記多数の新たな母点に基づいたボロノイ分割によって、上記仮想球の表面に多数の新たなボロノイ領域を想定するステップ、及び
(5)多数の新たなボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面にディンプルとランドとを割り当てるステップ
を含む。
その表面に凹凸パターンを有しており、この凹凸パターンが、
(1)仮想球の表面に多数の母点を配置するステップ、
(2)上記多数の母点に基づいたボロノイ分割によって、上記仮想球の表面に多数のボロノイ領域を想定するステップ、
(3)上記ボロノイ領域のそれぞれの重心を算出し、これらの重心を新たな母点とするステップ、
(4)上記多数の新たな母点に基づいたボロノイ分割によって、上記仮想球の表面に多数の新たなボロノイ領域を想定するステップ、及び
(5)多数の新たなボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面にディンプルとランドとを割り当てるステップ
を含む設計方法によって得られる。
(1)仮想球の表面に多数の母点を配置するステップ、
(2)上記多数の母点に基づいたボロノイ分割によって、上記仮想球の表面に多数のボロノイ領域を想定するステップ、
(3)上記ボロノイ領域のそれぞれの重心を算出し、これらの重心を新たな母点とするステップ、
(4)上記多数の新たな母点に基づいたボロノイ分割によって、上記仮想球の表面に多数の新たなボロノイ領域を想定するステップ、及び
(5)多数の新たなボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面にディンプルとランドとを割り当てるステップ
を含む。本願明細書では、ボロノイ分割により仮想球の表面に想定された領域が、「ボロノイ領域」と称される。この設計方法は、効率の観点から、コンピュータとソフトウエアとが用いられて実施されることが好ましい。もちろん、手計算でも本発明は実施されうる。本発明の本質がコンピュータソフトウエアにあるわけではない。以下、この設計方法が詳説される。
(1)当該セル
(2)時計回りにおいて当該セルに最も近いセル
(3)反時計回りにおいて当該セルに最も近いセル
(1)当該セル
(2)時計回りにおいて当該セルに最も近いセル
(3)反時計回りにおいて当該セルに最も近いセル
(4)時計回りにおいて当該セルに2番目に近いセル
(5)反時計回りにおいて当該セルに2番目に近いセル
(1)当該セル
(2)時計回りにおいて当該セルに最も近いセル
(3)反時計回りにおいて当該セルに最も近いセル
(4)時計回りにおいて当該セルに2番目に近いセル
(5)反時計回りにおいて当該セルに2番目に近いセル
(6)時計回りにおいて当該セルに3番目に近いセル
(7)反時計回りにおいて当該セルに3番目に近いセル
Rh / Rave ≧ 0.25 (I)
この数式において、Rhは半径変化幅を表し、Raveは平均半径を表す。Raveは、30個の点Pに関する半径Rの平均である。
Y = TA / m * 1.2
上記数式において、TAは仮想球12の表面積を表し、mはボロノイ領域の総数を表す。
X = (Rhmax(n-1)-Rhmin(n-1)) - (Rhmax(n)-(Rhmin(n))
この数式において、Rhmax(n−1)は繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域のなかで半径変化幅が最大であるボロノイ領域の半径変化幅を表し、Rhmin(n−1)は繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域のなかで半径変化幅が最小であるボロノイ領域の半径変化幅を表し、Rhmax(n)は繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域のなかで半径変化幅が最大であるボロノイ領域の半径変化幅を表し、Rhmin(n)は繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域のなかで半径変化幅が最小であるボロノイ領域の半径変化幅を表す。
100質量部のポリブタジエン、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39.7mmであるコアを得た。一方、50質量部のアイオノマー樹脂、50質量部の他のアイオノマー樹脂及び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多数形成された。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42.7mm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。ディンプルの仕様が、下記の表9に示されている。このディンプルパターンは、新たな母点の決定と新たなボロノイ領域の想定とが、30回繰り返されて得られる。繰り返しの過程における仕様の変化が、下記の表1及び2に示されている。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例1のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表9に示されている。
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のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表9に示されている。このディンプルパターンは、新たな母点の決定と新たなボロノイ領域の想定とが、30回繰り返されて得られる。繰り返しの過程における仕様の変化が、下記の表3及び4に示されている。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例2のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表9に示されている。
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3のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表10に示されている。このディンプルパターンは、新たな母点の決定と新たなボロノイ領域の想定とが、30回繰り返されて得られる。繰り返しの過程における仕様の変化が、下記の表5及び6に示されている。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例3のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表10に示されている。
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4のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表10に示されている。このディンプルパターンは、新たな母点の決定と新たなボロノイ領域の想定とが、30回繰り返されて得られる。繰り返しの過程における仕様の変化が、下記の表7及び8に示されている。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例4のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表10に示されている。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例5のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表11に示されている。このゴルフボールのディンプルの形状は、円である。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例6のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表11に示されている。このゴルフボールのディンプルの形状は、円である。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例7のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表11に示されている。このゴルフボールのディンプルの形状は、多角形である。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例8のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表12に示されている。このゴルフボールのディンプルパターンの設計では、球の表面に、乱数が用いられて289個の母点が想定された。これらの母点に基づき、289個のボロノイ領域が想定された。これらのボロノイ領域にスムージングが施された。
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5のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表12に示されている。このゴルフボールのディンプルパターンの設計では、比較例8のボロノイ領域に基づき、新たな母点が決定された。この母点に基づき、新たなボロノイ領域が想定された。母点の決定とボロノイ領域の想定とが、50回繰り返されて得られたボロノイ領域に、スムージングが施された。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例9のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表12に示されている。このゴルフボールのディンプルパターンの設計では、球の表面に、乱数が用いられて337個の母点が想定された。これらの母点に基づき、337個のボロノイ領域が想定された。これらのボロノイ領域にスムージングが施された。
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6のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表12に示されている。このゴルフボールのディンプルパターンの設計では、比較例9のボロノイ領域に基づき、新たな母点が決定された。この母点に基づき、新たなボロノイ領域が想定された。母点の決定とボロノイ領域の想定とが、50回繰り返されて得られたボロノイ領域に、スムージングが施された。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例10のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表13に示されている。このゴルフボールのディンプルパターンの設計では、球の表面に、乱数が用いられて360個の母点が想定された。これらの母点に基づき、360個のボロノイ領域が想定された。これらのボロノイ領域にスムージングが施された。
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7のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表13に示されている。このゴルフボールのディンプルパターンの設計では、比較例10のボロノイ領域に基づき、新たな母点が決定された。この母点に基づき、新たなボロノイ領域が想定された。母点の決定とボロノイ領域の想定とが、50回繰り返されて得られたボロノイ領域に、スムージングが施された。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例11のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表13に示されている。このゴルフボールのディンプルパターンの設計では、球の表面に、乱数が用いられて390個の母点が想定された。これらの母点に基づき、390個のボロノイ領域が想定された。これらのボロノイ領域にスムージングが施された。
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8のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表13に示されている。このゴルフボールのディンプルパターンの設計では、比較例11のボロノイ領域に基づき、新たな母点が決定された。この母点に基づき、新たなボロノイ領域が想定された。母点の決定とボロノイ領域の想定とが、50回繰り返されて得られたボロノイ領域に、スムージングが施された。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例12のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表14に示されている。このゴルフボールのディンプルパターンの設計では、球の表面に、344個の円形ディンプルが配置された。これらのディンプルの中心点を母点として、344個のボロノイ領域が想定された。これらのボロノイ領域にスムージングが施された。
ファイナル金型を変更した他は実施例1と同様にして、比較例13のゴルフボールを得た。このゴルフボールのディンプルの仕様が、下記の表14に示されている。このゴルフボールは、312個のディンプルを有している。各ディンプルの形状は、概ね三角形である。これらのディンプルは、ドロネー三角分割(Delaunay triangulation)によって得られた。ドロネー三角分割が、特開2013−9906公報に開示されている。比較例13のディンプルパターンは、この公報の図28及び29に示されたパターンと同じである。
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(ダンロップスポーツ社の商品名「XXIO」、シャフト硬度:X、ロフト角:9°)を装着した。ヘッド速度が49m/secである条件で、ゴルフボールを打撃した。発射地点から静止地点までの距離を測定した。10回測定されて得られたデータの平均値が、下記の表12から14に示されている。
8、34、46、60・・・ディンプル
10・・・ランド
12・・・仮想球
14・・・球面三角形
16・・・メッシュ
18・・・クレーター
20、28、36・・・母点
22、38、52、66・・・ボロノイ領域
26・・・垂直二等分線
30、40、42、54、56、64、68、70・・・重心
48・・・円
50・・・中心
62・・・多角形
Claims (25)
- (1)仮想球の表面に多数の母点を配置するステップ、
(2)上記多数の母点に基づいたボロノイ分割によって、上記仮想球の表面に多数のボロノイ領域を想定するステップ、
(3)上記ボロノイ領域のそれぞれの重心を算出し、これらの重心を新たな母点とするステップ、
(4)上記多数の新たな母点に基づいたボロノイ分割によって、上記仮想球の表面に多数の新たなボロノイ領域を想定するステップ、及び
(5)多数の新たなボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面にディンプルとランドとを割り当てるステップ
を含む、ゴルフボール表面の凹凸パターン設計方法。 - nが自然数とされたとき、上記ステップ(2)と上記ステップ(5)との間において、上記ステップ(3)及び上記ステップ(4)がさらにn回繰り返される請求項1に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の重心と上記繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域の重心との距離の最大値Lmax(n)が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域の重心と上記繰り返しの数が(n−2)であるときのボロノイ領域の重心との距離の最大値Lmax(n−1)と、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の重心と上記繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域の重心との距離の最大値Lmax(n)との差(Lmax(n−1)−Lmax(n))が所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の重心と上記繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域の重心との距離の平均値Lave(n)が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域の重心と上記繰り返しの数が(n−2)であるときのボロノイ領域の重心との距離の平均値Lave(n−1)と、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の重心と上記繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域の重心との距離の平均値Lave(n)との差(Lave(n−1)−Lave(n))が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の面積の標準偏差σA(n)が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域の面積の標準偏差σA(n−1)と、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の面積の標準偏差σA(n)との差(σA(n−1)−σA(n))が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の面積の標準偏差σA(n)の、これらのボロノイ領域の面積の平均値Aave(n)に対する比率が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の面積の最大値Amax(n)が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域の面積の最大値Amax(n−1)と、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の面積の最大値Amax(n)との差(Amax(n−1)−Amax(n))が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の平均直径の標準偏差σD(n)が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域の平均直径の標準偏差σD(n−1)と、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の平均直径の標準偏差σD(n)との差(σD(n−1)−σD(n))が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の平均直径の標準偏差σD(n)の、これらのボロノイ領域の平均半径Rave(n)の平均値に対する比率が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域のなかで、半径変化幅Rhが最大であるボロノイ領域の半径変化幅Rhmax(n)が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域のなかで、半径変化幅Rhが最大であるボロノイ領域の半径変化幅Rhmax(n−1)と、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域のなかで、半径変化幅Rhが最大であるボロノイ領域の半径変化幅Rhmax(n)との差(Rhmax(n−1)−Rhmax(n))が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域のなかで、半径変化幅Rhが最大であるボロノイ領域の半径変化幅Rhmaxの、これらのボロノイ領域の平均半径Rave(n)の平均値に対する比率が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域のなかで、半径変化幅Rhが最大であるボロノイ領域の半径変化幅Rhmax(n)と半径変化幅が最小であるボロノイ領域の半径変化幅Rhmin(n)との差(Rhmax(n)−Rhmin(n))が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記繰り返しの数が(n−1)であるときのボロノイ領域のなかで、半径変化幅が最大であるボロノイ領域の半径変化幅Rhmax(n−1)と半径変化幅が最小であるボロノイ領域の半径変化幅Rhmin(n−1)との差(Rhmax(n−1)−Rhmin(n−1))と、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域のなかで、半径変化幅が最大であるボロノイ領域の半径変化幅Rhmax(n)と半径変化幅が最小であるボロノイ領域の半径変化幅Rhmin(n)との差(Rhmax(n)−Rhmin(n))との差、((Rhmax(n−1)−Rhmin(n−1))−(Rhmax(n)−Rhmin(n)))が、所定値以下である場合に、上記繰り返しの数がnであるときのボロノイ領域の輪郭に基づいて、上記仮想球の表面に上記ディンプルと上記ランドとが割り当てられる請求項2に記載の設計方法。
- 上記ステップ(5)において、上記仮想球の表面のうち上記ボロノイ領域の輪郭の近傍に上記ランドが割り当てられる請求項1から19のいずれかに記載の設計方法。
- その表面に多数のディンプルを備えており、
すべてのディンプルの平均直径の標準偏差が0.20mm以下であり、
すべてのディンプルの平均直径の標準偏差の、すべてのディンプルの平均半径の平均値に対する比率が、10%以下であり、
すべてのディンプルの面積の標準偏差が1.40mm2以下であり、
すべてのディンプルの面積の標準偏差の、すべてのディンプルの平均面積に対する比率が、10%以下であり、
すべてのディンプルのなかで半径変化幅Rhが最大であるディンプルの半径変化幅Rhmaxが1.8mm以下であり、
すべてのディンプルのなかで半径変化幅Rhが最小であるディンプルの半径変化幅Rhminが0.25mm以上であり、
上記半径変化幅Rhmaxと上記半径変化幅Rhminとの差が1.4mm以下であるゴルフボール。 - その表面に多数のディンプルを備えており、
その半径変化幅Rhが0.4mm以上であるディンプルの数の、ディンプルの総数に対する比率P1が30%以上であり、
上記仮想球の表面積に対する、すべてのディンプルの合計面積の比率が、85%以上であり、
すべてのディンプルの平均直径の標準偏差の、すべてのディンプルの平均半径の平均値に対する比率が、10%以下であるゴルフボール。 - その表面に多数のディンプルを備えており、
その半径変化幅Rhが0.4mm以上であるディンプルの数の、ディンプルの総数に対する比率P1が30%以上であり、
上記仮想球の表面積に対する、すべてのディンプルの合計面積の比率が、85%以上であり、
すべてのディンプルの面積の標準偏差の、すべてのディンプルの平均面積に対する比率が、10%以下であるゴルフボール。 - その表面に多数のディンプルを備えており、
それぞれのディンプルの半径の変化が周期性を有さず、
上記仮想球の表面積に対する、すべてのディンプルの合計面積の比率が、85%以上であり、
すべてのディンプルの平均直径の標準偏差の、すべてのディンプルの平均半径の平均値に対する比率が、10%以下であるゴルフボール。 - その表面に多数のディンプルを備えており、
それぞれのディンプルの半径の変化が周期性を有さず、
上記仮想球の表面積に対する、すべてのディンプルの合計面積の比率が、85%以上であり、
すべてのディンプルの面積の標準偏差の、すべてのディンプルの平均面積に対する比率が、10%以下であるゴルフボール。
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