高尔夫球的凹痕图案的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于在高尔夫球表面上布置凹痕的方法，其中凹痕以从由规则或不规则多面体、特别是双棱锥体产生的至少一个不规则域导出的图案布置。该方法包括选择多面体的控制点，基于这些控制点产生不规则域，并且用凹痕填充不规则域，并且镶嵌不规则域，以覆盖高尔夫球表面。控制点包括多面体面的中心、多面体的顶点、多面体的边缘上的中点或其他点等。该方法确保在减小或消除由于分型线造成的大圆形的同时能够保持下面多面体的对称性。
【专利说明】高尔夫球的凹痕图案
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请是2012年11月2日提交的美国专利申请N0.13/667175的部分继续，该申请是2011年10月4日提交的美国专利申请N0.13/252260以及2011年3月14日提交的美国专利申请N0.13/046823的部分继续，是2008年10月31日提交的美国专利申请N0.12/262464、现在为美国专利N0.8029388的部分继续，其整体披露通过引用结合于此。
【技术领域】
[0003]本发明涉及高尔夫球,特别是涉及一种具有独特填充(packed)凹痕图案的高尔夫球。更特别是地，本发明涉及一种通过根据多面体、特别是双棱锥体产生不规则域、用凹痕填充不规则域并将该域镶嵌在高尔夫表面上来在高尔夫球上布置凹痕的方法。
【背景技术】
[0004]历史上，用于高尔夫球的凹痕图案已经具有多种几何形状、图案和构造。主要地，图案被布置成根据特定的球构造、材料属性以及影响球的初始击发角度和旋转状态的球员特性来提供期望的操控特性。因此，图案的开发是用来实现适当的空气动力性能、由此控制球的飞行特性和性能的次要设计步骤。
[0005]通过球在飞行中产生的空气动力学力是由其速度和旋转导致的。这些力可被表示为提升力和拖曳力。提升力垂直于飞行的方向，并且是旋转的球上方和下方的空气速度差导致的。这种现象归纳为马格纳斯效应，马格纳斯在1853年在研究旋转球体和圆柱体上的空气动力学力之后如此描述，并且通过伯努利方程(第一热力学定律的简化)描述。伯努利方程使得压力和速度相关，其中压力与速度的平方成反比。由于顶部的较快运动空气以及底部的较慢运动空气引起的速度差造成顶部的较低空气压力以及作用于球上的向上指向的力。
[0006]拖曳的方向与飞行方向相反并垂直于提升力。球上的拖曳力归纳为寄生拖曳力，其包括压力拖曳和粘性或表层摩擦拖曳。球是扁平体，其具有非有效的空气动力形状。因此，球周围的加速流场造成很大的压力差，其中高压在球的前面，低压在球的后面。球后面的低压区域也已知为尾迹(wake)。为了使压力拖曳最小，凹痕提供了为流场供能并延迟流的分离或者减小球后面的尾迹区域的措施。表层摩擦是靠近边界层内的球表面的粘性效应。
[0007]本领域已经通过凹痕干扰和其他方法来寻求许多努力来使得高尔夫球的空气动力效率最大，尽管它们通过高尔夫国家主管团体(美国高尔夫协会(USGA))严格控制。USGA的一个要求在于高尔夫球具有空气动力对称性。空气动力对称性允许球以非常小的变化量飞行，而不管高尔夫球如何放置在球座或地面上。优选地，凹痕覆盖高尔夫球的最大表面面积，而没有不利地影响高尔夫球的空气动力对称性。
[0008]在改进空气动力对称性的尝试中，许多凹痕图案基于几何形状。这些形状包括圆形、六边形、三角形等。其它凹痕图案一般基于五种柏拉图实体，其包括二十面体、十二面体、八面体、立方体或四面体。其它的凹痕图案基于十三种阿基米德实体，例如小三十二面体、斜三十二面体、小斜双立方八面体、短立方体、短十二面体或截二十面体。另外，其它凹痕图案基于六边形双棱锥体。由于对称实体平面系统的数量受到限制，难以设计新的对称图案。此外，基于这些几何形状的一些形状的凹痕图案造成并不最佳的表面覆盖和其它不利的凹痕布置。因此，通常尝试操控例如数量、形状、尺寸、体积和布置的凹痕性能以形成具有改进的空气动力性能的高尔夫球。
[0009]Thurman的美国专利N0.5562552公开一种高尔夫球，其具有二十面体凹痕图案，其中二十面体的每个三角形面通过三个直线分开，该直线分别平分该面的角部，以形成用于每个二十面体面的三个三角形面，其中凹痕一致性地布置在二十面体面上。
[0010]Mackey的美国专利N0.5046742公开一种高尔夫球，其具有填充到包括六边形和五边形的32面的多面体内的凹痕，其中每个六边形和五边形内的凹痕填充是相同的。
[0011]Lee的美国专利N0.4998733公开一种由十个“球形”六边形的形成高尔夫球，六边形分别分成六个等边三角形，其中每个三角形通过在三角形的顶点和与该顶点相对的侧边的中点之间延伸的平分线分割，并且平分线被定向，以实现改进的对称性。
[0012]Winfield的美国专利N0.6682442公开了作为用于凹痕的填充元件的多边形的使用，以便将可预测的变化引入凹痕图案。多边形从球的极延伸到分型线。任何没有从多边形填充凹痕的空间填充其它的凹痕。
【发明内容】
[0013]在一种实施方式中，本发明针对一种高尔夫球，其具有包括多个凹痕的外表面。凹痕以均匀图案覆盖外表面的不规则域的多个复制形式布置。该不规则域由顶点到边缘方法形成，该方法基于将η面双棱锥体投影到球体上作为从极到极的η个相同间隔开的纵向线，该纵向线通过围绕赤道的线分割，以限定北半球和南半球，其中北半球上的凹痕图案是南半球上的凹痕图案的镜像。
[0014]在另一实施方式中，本发明针对一种高尔夫球，其具有包括真实分型线、多个虚拟分型线和多个凹痕的外表面。凹痕以通过镶嵌不规则域以便以均匀图案覆盖外表面限定的凹痕图案布置。不规则域根据η面双棱锥体通过由顶点到边缘方法产生的分段及其多个复制界定。分段及其多个复制形成球的真实和虚拟分型线。
[0015]在另一实施方式中，本发明针对一种在高尔夫球表面上布置多个凹痕的方法。该方法包括使用顶点到边缘方法根据η面双棱锥体产生不规则域，用凹痕填充不规则域，并镶嵌不规则域以便以均匀方式覆盖高尔夫球的表面。顶点到边缘的方法包括将双棱锥体投影到球体上，双棱锥体的每个面具有在一端处的顶点连接并通过另一端出的基部边缘连接的两个侧边缘；通过非直线分段将该顶点连接到基部边缘的点P，并且以产生不规则域的方式对该分段形成图案。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]以下附图构成了本说明书的一部分并结合说明书阅读，其中，相同的附图标记来在多个视图中表示相同部件。
[0017]图1A示出了具有通过本发明的方法布置凹痕的高尔夫球；图1B示出了多面体面；图1C示出了图1B的多面体面中的本发明的元件；图1D示出了通过本发明的方法用凹痕填充形成并由图1C的两个元件形成的域；
[0018]图2示出了其上具有控制点的多面体的单个面；
[0019]图3A示出了多面体面；图3B示出了用凹痕填充的本发明的元件；图3C示出了用由图3B的元件形成的凹痕填充的本发明的域；图3D示出了通过本发明的方法由图3C的域形成高尔夫球；
[0020]图4A示出了两个多面体面；图48示出了图4A的两个多面体面中的本发明的第一域；图4C示出了三个多面体面中的本发明的第一域和第二域；图4D示出了通过本发明的方法由图4C的域形成的高尔夫球；
[0021]图5A示出了多面体面；图5B示出了多面体面中的本发明的第一域；图5C示出了三个多面体面中的本发明的第一域和第二域；图示出了使用本发明的方法由图5C的域形成的高尔夫球；
[0022]图6A示出了多面体面；图68示出了图6A的多面体面中的本发明的域的一部分；图6C示出了通过本发明的方法形成的域；图6D示出了使用本发明的方法由图6C的域形成的高尔夫球；
[0023]图7A示出了多面体面；图78示出了图7A的多面体面内的本发明的域；图7(:示出了通过本发明的方法形成的高尔夫球；
[0024]图8A示出了多面体面内的本发明的第一元件；图8B示出了图8A的多面体面内的本发明的第一和第二元件；图8C示出了包括图SB的第一和第二元件的本发明的两个域；图8D示出了基于图SC的两个域的本发明的单个域；图SE示出了使用本发明的方法由图8D的域形成的高尔夫球；
[0025]图9A示出了多面体面；图98示出了图9A的多面体面内的本发明的元件；图9(:示出了组合以形成本发明的域的图9B的两个元件；图9D示出了通过本发明的方法基于图9C的元件形成的域；图9E示出了使用本发明的方法由图9D的域形成的高尔夫球；
[0026]图1OA示出了菱形十二面体的面；图1OB示出了图1OA的面内的本发明的分段；图1OC示出了形成本发明的域的图19B的分段及其复制；图1OD示出了通过本发明的方法基于图1OC的分段形成的域；并且图1OE示出了通过本发明的方法由图1OD的域形成的高尔夫球;
[0027]图1lA示出了投影在球体上的八面体面；图1lB示出了图1lA的八面体面内的本发明的第一域；图1lC示出了投影在球体上的本发明的第一域和第二域；图1lD示出了被镶嵌以覆盖球体的表面的图1lC的域；图1lE示出了使用本发明的方法形成的高尔夫球的一部分；图1lF示出了使用本发明的方法形成的高尔夫球的另一并非；并且图1lG示出了使用本发明的方法形成的高尔夫球；
[0028]图12A示出了投影在球体上的二十面体面；图12B示出了图12A的二十面体面内的本发明的第一域；图12C示出了投影在球体上的本发明的第一域和第二域；图12D示出了被镶嵌以覆盖球体的表面的图12C的域；图12E示出了使用本发明的方法形成的高尔夫球的一部分；图12F示出了使用本发明的方法形成的高尔夫球的另一部分；并且图12G示出了使用本发明的方法形成的高尔夫球。
[0029]图13A示出了投影在球体上的立方体面；图13B示出了图13A的立方体面内的本发明的第一域；图13C示出了投影在球体上的本发明的第一域和第二域；图13D示出了被镶嵌以覆盖球体的表面的图13C的域；图13E示出了用凹痕填充的本发明的第一域；图13F示出了用凹痕填充的本发明的第二域；并且图13G示出了使用本发明的方法形成的高尔夫球；
[0030]图14A示出了投影在球体上的六面双棱锥体；图14B示出了根据本发明的一个实施方式的图14A的双棱锥体的面内的分段；图14C示出了根据本发明的一个实施方式产生的不规则域；图14D示出了根据本发明的另一实施方式产生的不规则域；图14E示出了用凹痕填充的图14C的不规则域；图14F示出了用凹痕填充的图14D的不规则域；图14G示出了使用根据本发明的一个实施方式的方法形成的高尔夫球；并且图14H示出了使用根据本发明的另一实施方式的方法形成的高尔夫球。
【具体实施方式】
[0031]本发明提供一种在高尔夫球表面上以从由规则或不规则多面体产生的至少一个不规则域导出的图案布置凹痕的方法。该方法包括选择多面体的控制点，将控制点与非直线的草图线连接，以第一方式对草图线形成图案以产生不规则域，任选地以第二方式对草图线形成图案，以创建附加的不规则域，用凹痕填充不规则域，并且镶嵌不规则域，以便以均匀图案覆盖高尔夫球的表面。控制点包括多面体面的中心、多面体的顶点、多面体边缘的中点或其它点等。该方法确保在使得最小化或消除由于模制过程的分型线造成的大圆形的同时保持下面的多面体的对称性。
[0032]在特别的实施方式中，如图1A所示，本发明包括具有凹痕12的高尔夫球10。凹痕12通过用凹痕填充不规则域14来布置，如图1D清楚看到。不规则域14以如下方式创建，即在镶嵌在高尔夫球10的表面上时，与现有技术的球相比，它们将更大等级的对称性赋予表面。域14的不规则形状另外使得模制过程的高尔夫球分型线的外观和效果最小化，并与规则成形域所得到的相比，允许布置凹痕的更大灵活性。
[0033]出于本发明的目的 ，术语“不规则域”指的是其中至少一个且优选为所有的限定域边界的分段不是直线的域。
[0034]不规则域可以通过使用这里描述的任一示例性方法限定。在一个实施方式中，该方法基于通过规则多面体的顶点外接球体产生一个或多个独特域。基于具有原点(0，O, O)的相应多面体的顶点的外接球体的顶点在下面表格I中限定。
[0035]表格I
[0036]基于相应多面体顶点的外接球体的顶点
[0037]
多面体类塑^I SI
[0038]
【权利要求】
1.一种高尔夫球，其具有外表面，该外表面包括以均匀图案覆盖外表面的不规则域的多个复制形式布置的多个凹痕，其中所述不规则域由顶点到边缘方法形成，该方法基于在球体上投影η面双棱锥体作为η个相同间隔开的纵向线，所述纵向线从极到极延伸，并通过围绕赤道的线分割，以限定北半球和南半球，其中北半球上的凹痕图案是南半球上的凹痕图案的镜像。
2.根据权利要求1所述的高尔夫球，其中，高尔夫球的外表面包括342个凹痕。
3.根据权利要求1所述的高尔夫球，其中，高尔夫球的外表面包括328个凹痕。
4.根据权利要求1所述的高尔夫球，其中，高尔夫球具有沿着赤道的平面分型线。
5.根据权利要求1所述的高尔夫球，其中，高尔夫球具有由不规则域的边界的部分限定的非平面分型线。
6.一种高尔夫球，其具有外表面，该外表面包括以通过镶嵌不规则域限定的凹痕图案布置的多个凹痕，以便以均匀图案覆盖该外表面，不规则域根据η面双棱锥体通过由顶点到边缘方法产生的分段及其多个复制来界定，其中分段及其多个复制产生该球的一个真实和多个虚拟分型线。
7.根据权利要求6所述的高尔夫球，其中，将所述双棱锥体投影在球体上作为从极到极的η个相同间隔开的纵向线，所述纵向线通过围绕赤道的线分割，以限定北半球和南半球，其中北半球上的凹痕图案是南半球上的凹痕图案的镜像。
8.根据权利要求6所述的高尔夫球，其中，高尔夫球的外表面包括342个凹痕。
9.根据权利要求6所述的高尔夫球，其中，高尔夫球的外表面包括328个凹痕。`
10.根据权利要求6所述的高尔夫球，其中，虚拟分型线的数量等于(V2)-1，并且其中η是大于或等于4的偶数。
11.根据权利要求6所述的高尔夫球，其中，虚拟分型线的数量等于(V2)-1，并且其中η是大于或等于6的偶数。
12.根据权利要求6所述的高尔夫球，其中，虚拟分型线的数量等于(V2)-1，并且其中η是大于或等于8的偶数。
13.用于在高尔夫球表面上布置多个凹痕的方法，该方法包括: 使用顶点到边缘方法，根据η面双棱锥体产生不规则域，所述顶点到边缘方法包括: 将双棱锥体投影到球体上，双棱锥体的每个面具有在一端处的顶点连接并通过另一端处的基部边缘连接的两个侧边缘； 通过非直线分段将顶点连接到基部边缘上的点P ;以及 以产生不规则域的方式使分段形成图案； 用凹痕对不规则域进行填充；并且 镶嵌不规则域，以便以均匀图案的方式覆盖高尔夫球表面。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，不规则域通过使分段的第一复制围绕基部边缘镜像并围绕将顶点连接到球体的原点的轴线转动该分段的附加复制和第一复制来产生，其中转动角度等于360/η。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，该分段、第一复制和附加复制产生球的一个真实和多个虚拟分型线。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，虚拟分型线的数量等于(V2)-1，并且其中η是大于或等于4的偶数。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，虚拟分型线的数量等于(V2)-1，并且其中η是大于或等于8的偶数。
18.根据权利要求13所述的方法，其中，不规则域通过围绕将点P与球体的原点连接的轴线转动分段的第一复制180°并围绕将顶点连接到球体的原点的轴线转动该分段的附加复制和第一复制来产生，其中转动角度等于360/η。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，该分段、第一复制和附加复制产生球的一个真实和多个虚拟分型线。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，虚拟分型线的数量等于(V2)-1，并且其中η是大于或等于4的偶数。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，虚拟分型线的数量等于(V2)-1，并且其中η是大于或 等于8的偶数。
【文档编号】A63B45/00GK103801059SQ201310572111
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2012年11月13日
【发明者】迈克尔·R·马德森, 尼古拉斯·M·纳达西 申请人:阿库施耐特公司