专利名称：周围边缘为圆弧的非圆形凹面高尔夫球的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改善高尔夫球空气动力学特性的凹面形成为非圆形的高尔夫球。
背景技术：
众所周知，以往，由于高尔夫球以20 70m/SeC的速度旋转飞行，因而在该速度范围内，具有周围边缘为圆形(下面，简称为圆形)的凹面的球比没有凹面的球阻力小，在相同的初速度下，能够飞行更长的距离。而且，低速时较大的圆形凹面为佳，高速时则较小的圆形凹面为佳。因此，近年来，为了使影响高尔夫球飞行距离的升力阻力比(升力/阻力)变大， 对凹面形状、凹面剖面形状进行了各种研究。例如，公开有，凹面不是圆形，凹面周围边缘为三角形，并且相隔规定间隔分散配置的高尔夫球(专利文献1)、凹面表面形状为三角形，剖面形状为反圆锥形的高尔夫球(专利文献2)、凹面表面形状为多角形，相邻凹面的边界上形成脊形状(ridge)的高尔夫球(专利文献3)。S卩，以往的高尔夫球，为了提高升力阻力比(升力/阻力)，必须要有凹面，相邻凹面之间必须要有规定的平面或者脊部。另一方面，高尔夫球设有重量、尺寸、初速度、对称性等标准，并且存在只公认符合这些标准的高尔夫球的制度(R&A Rules)，因而影响支配飞行距离的初速度的恢复系数限制在一定范围内。因此，作为在规定恢复系数范围内提高高尔夫球的飞行距离的技术，对三层球、四层球以及材质等进行了各种开发。专利文献1美国专利第4，830，378号说明书专利文献2日本专利公开公报特开平06-190082号专利文献3日本专利公开公报特开2005-185341号
发明内容
发明要解决的问题本发明的发明人等发现，在恢复系数受限的高尔夫球的改善中，自圆形凹面问世以来，除了凹面数、尺寸的改善之外，对三层球、四层球等球的层数进行了研究，却一直没有从实际空气动力学特性进行改善的研究。对此，本发明人等，从空气动力学的观点精心研究的结果，得出了打破圆形凹面为最佳的以往常识的观点。即，在高尔夫球表面形成圆形凹面有助于提高升力降低阻力，而发明人的观点则，对旋转飞行的高尔夫球而言，以往的高尔夫球表面的圆形凹面，随着转动量的增加，反而会使阻力增大。其结果，也是业余爱好者击球时常常发生的现象，击球时球杆(club)打击面与高尔夫球飞行线路不垂直时，圆形凹面会容易导致高尔夫球的左曲球(hook)或者右曲球(slice)尺度扩大。另一方面，高尔夫球的初速度极大地受高尔夫球的恢复系数的影响，而在高尔夫球的初速度受一定限制的情况下，要想改善高尔夫球，只能降低空中飞行时的空气阻力，提高高尔夫球的直进性。本发明鉴于上述问题而作，其第1目的在于提供一种即使旋转量增大也能够提高升力阻力比(升力/阻力)的高尔夫球。而且，第2目的在于提供一种击球时球杆打击面与高尔夫球飞行线路即使不垂直，其直进性依然优越的高尔夫球。解决问题的技术手段本发明的发明人，为了解决上述问题精心研究，从空气动力学实验及其观察中得出了以往的想法不一定正确的观点。即，旋转飞行的高尔夫球，如图4(A)所示，其最大直径附近存在剥离境界，受该剥离境界后方产生的涡流的影响产生阻力，因而极大地受该剥离境界上下宽即剥离宽度的影响。因此，以往的想法是，形成圆形凹面，使涡流的剥离位置向后方移动，从而缩小剥离宽度以减小阻力，并且通过凹面所引起的高尔夫球上下空气流速差得到升力，因而形成圆形凹面是必须的。然而，在旋转飞行的高尔夫球和周围空气之间， 无法避免凹面所产生的涡流，因而不形成圆形凹面时(本发明的发明人，用正三角形多面体形成高尔夫球，并在其多面体棱线上形成了凹槽)，阻力会明显减小却无法得到足够的升力，其结果，高尔夫球无法得到必要的飞行距离。本发明根据上述高尔夫球的新空气动力学知识而作。本发明的非圆形凹面高尔夫球，其以球体表面作为纹间表面，在该纹间表面形成有多个凹面，其特征在于所述多个凹面的一部分或者全部为以一对具有相同或者不同曲率的圆弧为周围边缘的非圆形凹面，所述圆弧，在连接内接于球体的多面体顶点的棱线，沿着其两侧延伸，所述非圆形凹面的沿着内接多面体棱线延伸的长轴，其长度为与棱线垂直的短轴的1. 2倍。非圆形凹面，只要具有在其周围边缘能够产生乱流的脊部和深度，不同于圆形凹面，在凹面周围边缘形成的涡流会产生时间差，所产生涡流会沿着非圆形凹面周围边缘流出，其结果，承受凹面所产生的升力的同时旋转量增大，如图4 (B)所示，也可以缩小形成在高尔夫球上的剥离宽度以减小阻力，在相同初速度(相同恢复系数)下可以加大飞行距离。 上述现象中，产生纵向涡流，而且，凹面周围边缘由圆弧形成的该高尔夫球，与圆形凹面不同，涡流的流向相对于高尔夫球的飞行方向不一定(圆形凹面，其周围边缘和空气的接触方向一直相等)，因而在周围边缘产生的纵向涡流不会停留在凹面的周围边缘，会沿着周围边缘流出。本发明，在功能上以产生这种现象为基础。考虑到高尔夫球的对称性，凹面，较为理想的是，其周围边缘由一对相同曲率圆弧形成的椭圆形状。本发明，在球体(包括由实质上与球体相似的多面体构成的类似球体)的表面，形成由一对相同或者不同曲率圆弧形成的周围边缘所包围的非圆形凹面，而该圆弧在连接内接于球体的多面体顶点的整个棱线，沿着其两侧延伸。举例说明三角形多面体，如图8所示，形成有多个周围边缘的长轴DL(非圆形凹面的沿着棱线的轴)长度为与棱线垂直的短轴Ds的1.2倍以上，较为理想的是2倍以上到10倍，更为理想的是2倍以上到5倍的凹面。 在此，凹面由一对圆弧Oa)和Qb)构成，圆弧Qa、2b)的曲率相同时为椭圆形，圆弧Ca、 2b)的曲率不同时为类似椭圆形。非圆形凹面的深度，与圆形凹面相同，需要受到高尔夫球周围空气流能够产生乱流的深度，通常形成为0. 2mm到0. 5mm范围。本发明的凹面，较为理想的是，均勻地形成在高尔夫球表面整体上，如果内接于上述球体的多面体为三角形、五角形或者六角形多面体，较为理想的是，形成非圆形凹面时其长轴位于所区分面体的各个棱线上。在三角形多面体，以图5(a)所示正二十面体为基础， 如图6 (a)所示，分成上下两层进行4分割，则成为80面体，如图6(b)所示，分成三层进行9 分割，则成为180面体，如图6 (c)所示，分成4层进行16分割，则成为320面体。在此，如
4果沿着各个棱线形成非圆形或者椭圆形凹面，80面体形成120个，180面体形成270个，320 面体形成480个凹面。各个面体中，纹间表面所占面积根据所形成凹面短轴径Ds而变，尤其在80面体中，为了调整被凹面所包围的纹间表面所占面积以提高升力，较为理想的是， 如图9所示，被各面的非圆形凹面( 所包围的纹间表面(1)上形成至少一个圆形或者多角形凹面(3)。如果内接于上述球体的多面体为五角形或者六角形、或者五角形及六角形的组合多面体，可以沿着各个面体的棱线形成上述非圆形凹面。但是，举例说明五角形，如图7(a) 所示，以正十二面体为基础，通过从其展开图的各个五角形面的顶点到其面中心的线段，将其分割成三角形(图7 (b))，如图8所示，可以沿着各个三角形的棱线形成非圆形凹面，从而制造高尔夫球。上述非圆形凹面，基本上形成在各个棱线的整体上，而如图10所示，凹面( 只形成在棱线的中央部，其顶点部分形成为纹间表面时，为了提高升力，较为理想的是，在内接于球体的多面体的顶点形成圆形或者多角形凹面G)。本发明的要点在于，以内接于球体的多角形多面体为基础，在连接其顶点的棱线上或者假设再次以三角形分割各个面并在连接其顶点的棱线上，形成由一对圆弧包围的非圆形凹面，从而替代以往的圆形凹面，如果非圆形凹面在纹间表面(球体表面)上的所占面积较小导致升力不足时，可在剩余的纹间表面上形成圆形或者多角形凹面以提高升力。发明效果以往的圆形凹面，在周围边缘产生的涡流有滞留倾向，而采用本发明，高尔夫球表面的凹面形成为由一对圆弧包围而成的非圆形，从而使周围边缘上产生的涡流具有时间差，其结果该涡流沿着椭圆形周围边缘流出，因而不会滞留。因此，比起形成有圆形凹面的高尔夫球，即使旋转量增大，阻力也不会增加，其结果可以提高飞行距离。而且，不会增大高尔夫球所具有的成为左曲球或者右曲球的空气阻力，因而具有优越的直进性。
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的高尔夫球整体的立体图。图2是表示第2实施方式的立体图。图3是表示第3实施方式的立体图。图4是表示圆形凹面高尔夫球的剥离境界的状况(A)和本发明所涉及的非圆形凹面高尔夫球的剥离境界的状况(B)的概念图。图5是正二十面体的立体图(a)和展开图(b)。图6是表示图5的正二十面体的各个三角形的4分割(a)、9分割(b)、16分割(c) 的状态的说明图。图7是正二十面体的立体图(a)和展开图(b)，其中，展开图表示正五角形的分割例。图8是表示多面体的各个面为三角形时的一对圆弧形成凹面的方法的说明图。图9是被非圆形凹面围绕的纹间表面(Land)上设置圆形凹面时的说明图。图10是当非圆形凹面未形成在内接多面体的整个棱线上时，在包括顶点的纹间表面上设置圆形凹面时的说明图。
图11是第2实施方式的模式图。图12是图11的A-A线剖视图。图13是图11的B-B线剖视图。
具体实施例方式下面，根据附图所示具体例，就本发明进行详细说明。图1表示本发明的一实施方式所涉及的高尔夫球。图1中，1是呈球体的高尔夫球，其上形成有椭圆形凹面(Dimple) 2， 该椭圆形凹面2的长轴(与棱线平行)沿着连接内接于球体的三角形的180面体顶点的棱线形成，该长轴长度为短轴(与棱线垂直)的3. 7倍，凹面的深度为0. 3mm。图2表示呈球体的高尔夫球11，其上形成有椭圆形凹面12，该椭圆形凹面12的长轴沿着连接内接于球体的三角形的180面体顶点的棱线形成，该长轴长度为短轴的1. 9倍， 凹面的深度为0. 3mm。图11是图2的模式线图，图12是图11的A-A线放大剖视图，图13 是图11的B-B线放大剖视图。图3表示呈球体的高尔夫球21，其上形成有椭圆形凹面22，该椭圆形凹面22的长轴沿着三角形的假想320面体所形成的棱线形成，该长轴长度为短轴的4. 0倍，凹面的深度为 0. 3mmο上述实施例中，举例说明了高尔夫球为球体时的例子，椭圆形凹面可以形成在三角形、五角形或者六角形多面体的各个棱线上。而且，上述实施例中，在内接于球体的三角形180面体、320面体的棱线上形成椭圆形凹面，然而，可以在三角形80面体的棱线上形成非圆形凹面。即，本发明中，凹面周围边缘，由一对圆弧围绕形成为椭圆形或者非圆形，使周围边缘产生的乱流具有时间差，并使所产生涡流沿着由圆弧构成的周围边缘流出，因而，只要是所属技术领域的技术人员，不会脱离本发明的要点，可以适当地进行变形以及修正。另夕卜，本发明涉及高尔夫球的外壳(C0ver)形状，因而，不仅适用于双层球(Two Piece Ball)、 三层球(Three Piece Ball)，还可以适用于四层球(four Piece Ball)等各种内部结构的高尔夫球。符号说明1、11、21由球体构成的高尔夫球2、12、22椭圆形凹面
权利要求
1.一种周围边缘为圆弧的非圆形凹面高尔夫球，其以球体表面作为纹间表面，在该纹间表面形成多个凹面，其特征在于所述多个凹面的一部分或者全部为以一对具有相同或者不同曲率的圆弧作为周围边缘的非圆形凹面，所述圆弧，在连接内接于高尔夫球球体的多面体顶点的整个棱线，沿着其两侧延伸，所述非圆形凹面的沿着内接多面体棱线延伸的长轴，其长度为与所述棱线垂直的短轴的1. 2倍。
2.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于所述凹面的外形为由一对具有相同曲率的圆弧形成的椭圆形。
3.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于内接于所述球体的多面体为正三角形80至320面体，并且沿着各个棱线形成有120至 480个非圆形凹面。
4.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于内接于所述球体的多面体为正三角形80面体，形成有周围边缘沿着棱线两侧延伸的 120个非圆形凹面，并且在非圆形凹面所包围的纹间表面上形成有至少一个圆形或者多角形凹面。
5.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于内接于所述球体的多面体为五角形或六角形、或者五角形以及六角形的组合多面体， 各个多角形面，通过从其顶点到其面中心的线段分割形成三角形，并且沿着各个三角形的棱线形成有非圆形凹面。
6.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于所述多个凹面的一部分或者全部为以一对具有相同或者不同曲率的圆弧为周围边缘的非圆形凹面，所述圆弧，在连接内接于高尔夫球球体的多面体顶点的棱线的中央部分，沿着其两侧延伸，并且在包括所述内接多角形顶点的纹间表面上形成至少一个圆形或者多角形凹面。
7.根据权利要求1所述的高尔夫球，其特征在于所述凹面的周围边缘，具有使高尔夫球飞行时受到空气流以产生纵向涡流的棱角和深度。
全文摘要
本发明涉及一种非圆形凹面高尔夫球。本发明的高尔夫球，在由球体或者多面体构成的类似球体的表面，形成有多个凹面，该凹面为周围边缘由一对圆弧所构成，其长轴为短轴的1.2倍以上的非圆形，并且具有在其周围边缘能够产生乱流的深度。上述非圆形凹面与圆形凹面相比，能够缩小剥离境界的剥离宽度以降低阻力。多面体实质上由三角形、五角形或者六角形构成。采用本发明能够提供一种椭圆形凹面高尔夫球。
文档编号A63B37/00GK102458588SQ20108002559
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者佐想光广, 佐藤友彦, 川田裕, 梅村直 申请人:佐想光广, 佐藤友彦, 川田裕, 梅村直, 高桥运太郎