專利名稱：周圍邊緣為圓弧的非圓形凹面高爾夫球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善高爾夫球空氣動力學(xué)特性的凹面形成為非圓形的高爾夫球。
背景技術(shù)：
眾所周知，以往，由于高爾夫球以20 70m/SeC的速度旋轉(zhuǎn)飛行，因而在該速度范圍內(nèi)，具有周圍邊緣為圓形(下面，簡稱為圓形)的凹面的球比沒有凹面的球阻力小，在相同的初速度下，能夠飛行更長的距離。而且，低速時較大的圓形凹面為佳，高速時則較小的圓形凹面為佳。因此，近年來，為了使影響高爾夫球飛行距離的升力阻力比(升力/阻力)變大， 對凹面形狀、凹面剖面形狀進行了各種研究。例如，公開有，凹面不是圓形，凹面周圍邊緣為三角形，并且相隔規(guī)定間隔分散配置的高爾夫球(專利文獻1)、凹面表面形狀為三角形，剖面形狀為反圓錐形的高爾夫球(專利文獻2)、凹面表面形狀為多角形，相鄰凹面的邊界上形成脊形狀(ridge)的高爾夫球(專利文獻3)。S卩，以往的高爾夫球，為了提高升力阻力比(升力/阻力)，必須要有凹面，相鄰凹面之間必須要有規(guī)定的平面或者脊部。另一方面，高爾夫球設(shè)有重量、尺寸、初速度、對稱性等標準，并且存在只公認符合這些標準的高爾夫球的制度(R&A Rules)，因而影響支配飛行距離的初速度的恢復(fù)系數(shù)限制在一定范圍內(nèi)。因此，作為在規(guī)定恢復(fù)系數(shù)范圍內(nèi)提高高爾夫球的飛行距離的技術(shù)，對三層球、四層球以及材質(zhì)等進行了各種開發(fā)。專利文獻1美國專利第4，830，378號說明書專利文獻2日本專利公開公報特開平06-190082號專利文獻3日本專利公開公報特開2005-185341號

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，在恢復(fù)系數(shù)受限的高爾夫球的改善中，自圓形凹面問世以來，除了凹面數(shù)、尺寸的改善之外，對三層球、四層球等球的層數(shù)進行了研究，卻一直沒有從實際空氣動力學(xué)特性進行改善的研究。對此，本發(fā)明人等，從空氣動力學(xué)的觀點精心研究的結(jié)果，得出了打破圓形凹面為最佳的以往常識的觀點。即，在高爾夫球表面形成圓形凹面有助于提高升力降低阻力，而發(fā)明人的觀點則，對旋轉(zhuǎn)飛行的高爾夫球而言，以往的高爾夫球表面的圓形凹面，隨著轉(zhuǎn)動量的增加，反而會使阻力增大。其結(jié)果，也是業(yè)余愛好者擊球時常常發(fā)生的現(xiàn)象，擊球時球桿(club)打擊面與高爾夫球飛行線路不垂直時，圓形凹面會容易導(dǎo)致高爾夫球的左曲球(hook)或者右曲球(slice)尺度擴大。另一方面，高爾夫球的初速度極大地受高爾夫球的恢復(fù)系數(shù)的影響，而在高爾夫球的初速度受一定限制的情況下，要想改善高爾夫球，只能降低空中飛行時的空氣阻力，提高高爾夫球的直進性。本發(fā)明鑒于上述問題而作，其第1目的在于提供一種即使旋轉(zhuǎn)量增大也能夠提高升力阻力比(升力/阻力)的高爾夫球。而且，第2目的在于提供一種擊球時球桿打擊面與高爾夫球飛行線路即使不垂直，其直進性依然優(yōu)越的高爾夫球。解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明的發(fā)明人，為了解決上述問題精心研究，從空氣動力學(xué)實驗及其觀察中得出了以往的想法不一定正確的觀點。即，旋轉(zhuǎn)飛行的高爾夫球，如圖4(A)所示，其最大直徑附近存在剝離境界，受該剝離境界后方產(chǎn)生的渦流的影響產(chǎn)生阻力，因而極大地受該剝離境界上下寬即剝離寬度的影響。因此，以往的想法是，形成圓形凹面，使渦流的剝離位置向后方移動，從而縮小剝離寬度以減小阻力，并且通過凹面所引起的高爾夫球上下空氣流速差得到升力，因而形成圓形凹面是必須的。然而，在旋轉(zhuǎn)飛行的高爾夫球和周圍空氣之間， 無法避免凹面所產(chǎn)生的渦流，因而不形成圓形凹面時(本發(fā)明的發(fā)明人，用正三角形多面體形成高爾夫球，并在其多面體棱線上形成了凹槽)，阻力會明顯減小卻無法得到足夠的升力，其結(jié)果，高爾夫球無法得到必要的飛行距離。本發(fā)明根據(jù)上述高爾夫球的新空氣動力學(xué)知識而作。本發(fā)明的非圓形凹面高爾夫球，其以球體表面作為紋間表面，在該紋間表面形成有多個凹面，其特征在于所述多個凹面的一部分或者全部為以一對具有相同或者不同曲率的圓弧為周圍邊緣的非圓形凹面，所述圓弧，在連接內(nèi)接于球體的多面體頂點的棱線，沿著其兩側(cè)延伸，所述非圓形凹面的沿著內(nèi)接多面體棱線延伸的長軸，其長度為與棱線垂直的短軸的1. 2倍。非圓形凹面，只要具有在其周圍邊緣能夠產(chǎn)生亂流的脊部和深度，不同于圓形凹面，在凹面周圍邊緣形成的渦流會產(chǎn)生時間差，所產(chǎn)生渦流會沿著非圓形凹面周圍邊緣流出，其結(jié)果，承受凹面所產(chǎn)生的升力的同時旋轉(zhuǎn)量增大，如圖4 (B)所示，也可以縮小形成在高爾夫球上的剝離寬度以減小阻力，在相同初速度(相同恢復(fù)系數(shù))下可以加大飛行距離。 上述現(xiàn)象中，產(chǎn)生縱向渦流，而且，凹面周圍邊緣由圓弧形成的該高爾夫球，與圓形凹面不同，渦流的流向相對于高爾夫球的飛行方向不一定(圓形凹面，其周圍邊緣和空氣的接觸方向一直相等)，因而在周圍邊緣產(chǎn)生的縱向渦流不會停留在凹面的周圍邊緣，會沿著周圍邊緣流出。本發(fā)明，在功能上以產(chǎn)生這種現(xiàn)象為基礎(chǔ)?？紤]到高爾夫球的對稱性，凹面，較為理想的是，其周圍邊緣由一對相同曲率圓弧形成的橢圓形狀。本發(fā)明，在球體(包括由實質(zhì)上與球體相似的多面體構(gòu)成的類似球體)的表面，形成由一對相同或者不同曲率圓弧形成的周圍邊緣所包圍的非圓形凹面，而該圓弧在連接內(nèi)接于球體的多面體頂點的整個棱線，沿著其兩側(cè)延伸。舉例說明三角形多面體，如圖8所示，形成有多個周圍邊緣的長軸DL(非圓形凹面的沿著棱線的軸)長度為與棱線垂直的短軸Ds的1.2倍以上，較為理想的是2倍以上到10倍，更為理想的是2倍以上到5倍的凹面。 在此，凹面由一對圓弧Oa)和Qb)構(gòu)成，圓弧Qa、2b)的曲率相同時為橢圓形，圓弧Ca、 2b)的曲率不同時為類似橢圓形。非圓形凹面的深度，與圓形凹面相同，需要受到高爾夫球周圍空氣流能夠產(chǎn)生亂流的深度，通常形成為0. 2mm到0. 5mm范圍。本發(fā)明的凹面，較為理想的是，均勻地形成在高爾夫球表面整體上，如果內(nèi)接于上述球體的多面體為三角形、五角形或者六角形多面體，較為理想的是，形成非圓形凹面時其長軸位于所區(qū)分面體的各個棱線上。在三角形多面體，以圖5(a)所示正二十面體為基礎(chǔ)， 如圖6 (a)所示，分成上下兩層進行4分割，則成為80面體，如圖6(b)所示，分成三層進行9 分割，則成為180面體，如圖6 (c)所示，分成4層進行16分割，則成為320面體。在此，如
4果沿著各個棱線形成非圓形或者橢圓形凹面，80面體形成120個，180面體形成270個，320 面體形成480個凹面。各個面體中，紋間表面所占面積根據(jù)所形成凹面短軸徑Ds而變，尤其在80面體中，為了調(diào)整被凹面所包圍的紋間表面所占面積以提高升力，較為理想的是， 如圖9所示，被各面的非圓形凹面( 所包圍的紋間表面(1)上形成至少一個圓形或者多角形凹面(3)。如果內(nèi)接于上述球體的多面體為五角形或者六角形、或者五角形及六角形的組合多面體，可以沿著各個面體的棱線形成上述非圓形凹面。但是，舉例說明五角形，如圖7(a) 所示，以正十二面體為基礎(chǔ)，通過從其展開圖的各個五角形面的頂點到其面中心的線段，將其分割成三角形(圖7 (b))，如圖8所示，可以沿著各個三角形的棱線形成非圓形凹面，從而制造高爾夫球。上述非圓形凹面，基本上形成在各個棱線的整體上，而如圖10所示，凹面( 只形成在棱線的中央部，其頂點部分形成為紋間表面時，為了提高升力，較為理想的是，在內(nèi)接于球體的多面體的頂點形成圓形或者多角形凹面G)。本發(fā)明的要點在于，以內(nèi)接于球體的多角形多面體為基礎(chǔ)，在連接其頂點的棱線上或者假設(shè)再次以三角形分割各個面并在連接其頂點的棱線上，形成由一對圓弧包圍的非圓形凹面，從而替代以往的圓形凹面，如果非圓形凹面在紋間表面(球體表面)上的所占面積較小導(dǎo)致升力不足時，可在剩余的紋間表面上形成圓形或者多角形凹面以提高升力。發(fā)明效果以往的圓形凹面，在周圍邊緣產(chǎn)生的渦流有滯留傾向，而采用本發(fā)明，高爾夫球表面的凹面形成為由一對圓弧包圍而成的非圓形，從而使周圍邊緣上產(chǎn)生的渦流具有時間差，其結(jié)果該渦流沿著橢圓形周圍邊緣流出，因而不會滯留。因此，比起形成有圓形凹面的高爾夫球，即使旋轉(zhuǎn)量增大，阻力也不會增加，其結(jié)果可以提高飛行距離。而且，不會增大高爾夫球所具有的成為左曲球或者右曲球的空氣阻力，因而具有優(yōu)越的直進性。


圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式所涉及的高爾夫球整體的立體圖。圖2是表示第2實施方式的立體圖。圖3是表示第3實施方式的立體圖。圖4是表示圓形凹面高爾夫球的剝離境界的狀況(A)和本發(fā)明所涉及的非圓形凹面高爾夫球的剝離境界的狀況(B)的概念圖。圖5是正二十面體的立體圖(a)和展開圖(b)。圖6是表示圖5的正二十面體的各個三角形的4分割(a)、9分割(b)、16分割(c) 的狀態(tài)的說明圖。圖7是正二十面體的立體圖(a)和展開圖(b)，其中，展開圖表示正五角形的分割例。圖8是表示多面體的各個面為三角形時的一對圓弧形成凹面的方法的說明圖。圖9是被非圓形凹面圍繞的紋間表面(Land)上設(shè)置圓形凹面時的說明圖。圖10是當非圓形凹面未形成在內(nèi)接多面體的整個棱線上時，在包括頂點的紋間表面上設(shè)置圓形凹面時的說明圖。
圖11是第2實施方式的模式圖。圖12是圖11的A-A線剖視圖。圖13是圖11的B-B線剖視圖。
具體實施例方式下面，根據(jù)附圖所示具體例，就本發(fā)明進行詳細說明。圖1表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的高爾夫球。圖1中，1是呈球體的高爾夫球，其上形成有橢圓形凹面(Dimple) 2， 該橢圓形凹面2的長軸(與棱線平行)沿著連接內(nèi)接于球體的三角形的180面體頂點的棱線形成，該長軸長度為短軸(與棱線垂直)的3. 7倍，凹面的深度為0. 3mm。圖2表示呈球體的高爾夫球11，其上形成有橢圓形凹面12，該橢圓形凹面12的長軸沿著連接內(nèi)接于球體的三角形的180面體頂點的棱線形成，該長軸長度為短軸的1. 9倍， 凹面的深度為0. 3mm。圖11是圖2的模式線圖，圖12是圖11的A-A線放大剖視圖，圖13 是圖11的B-B線放大剖視圖。圖3表示呈球體的高爾夫球21，其上形成有橢圓形凹面22，該橢圓形凹面22的長軸沿著三角形的假想320面體所形成的棱線形成，該長軸長度為短軸的4. 0倍，凹面的深度為 0. 3mmο上述實施例中，舉例說明了高爾夫球為球體時的例子，橢圓形凹面可以形成在三角形、五角形或者六角形多面體的各個棱線上。而且，上述實施例中，在內(nèi)接于球體的三角形180面體、320面體的棱線上形成橢圓形凹面，然而，可以在三角形80面體的棱線上形成非圓形凹面。即，本發(fā)明中，凹面周圍邊緣，由一對圓弧圍繞形成為橢圓形或者非圓形，使周圍邊緣產(chǎn)生的亂流具有時間差，并使所產(chǎn)生渦流沿著由圓弧構(gòu)成的周圍邊緣流出，因而，只要是所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，不會脫離本發(fā)明的要點，可以適當?shù)剡M行變形以及修正。另夕卜，本發(fā)明涉及高爾夫球的外殼(C0ver)形狀，因而，不僅適用于雙層球(Two Piece Ball)、 三層球(Three Piece Ball)，還可以適用于四層球(four Piece Ball)等各種內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高爾夫球。符號說明1、11、21由球體構(gòu)成的高爾夫球2、12、22橢圓形凹面
權(quán)利要求
1.一種周圍邊緣為圓弧的非圓形凹面高爾夫球，其以球體表面作為紋間表面，在該紋間表面形成多個凹面，其特征在于所述多個凹面的一部分或者全部為以一對具有相同或者不同曲率的圓弧作為周圍邊緣的非圓形凹面，所述圓弧，在連接內(nèi)接于高爾夫球球體的多面體頂點的整個棱線，沿著其兩側(cè)延伸，所述非圓形凹面的沿著內(nèi)接多面體棱線延伸的長軸，其長度為與所述棱線垂直的短軸的1. 2倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于所述凹面的外形為由一對具有相同曲率的圓弧形成的橢圓形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于內(nèi)接于所述球體的多面體為正三角形80至320面體，并且沿著各個棱線形成有120至 480個非圓形凹面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于內(nèi)接于所述球體的多面體為正三角形80面體，形成有周圍邊緣沿著棱線兩側(cè)延伸的 120個非圓形凹面，并且在非圓形凹面所包圍的紋間表面上形成有至少一個圓形或者多角形凹面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于內(nèi)接于所述球體的多面體為五角形或六角形、或者五角形以及六角形的組合多面體， 各個多角形面，通過從其頂點到其面中心的線段分割形成三角形，并且沿著各個三角形的棱線形成有非圓形凹面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于所述多個凹面的一部分或者全部為以一對具有相同或者不同曲率的圓弧為周圍邊緣的非圓形凹面，所述圓弧，在連接內(nèi)接于高爾夫球球體的多面體頂點的棱線的中央部分，沿著其兩側(cè)延伸，并且在包括所述內(nèi)接多角形頂點的紋間表面上形成至少一個圓形或者多角形凹面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于所述凹面的周圍邊緣，具有使高爾夫球飛行時受到空氣流以產(chǎn)生縱向渦流的棱角和深度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非圓形凹面高爾夫球。本發(fā)明的高爾夫球，在由球體或者多面體構(gòu)成的類似球體的表面，形成有多個凹面，該凹面為周圍邊緣由一對圓弧所構(gòu)成，其長軸為短軸的1.2倍以上的非圓形，并且具有在其周圍邊緣能夠產(chǎn)生亂流的深度。上述非圓形凹面與圓形凹面相比，能夠縮小剝離境界的剝離寬度以降低阻力。多面體實質(zhì)上由三角形、五角形或者六角形構(gòu)成。采用本發(fā)明能夠提供一種橢圓形凹面高爾夫球。
文檔編號A63B37/00GK102458588SQ20108002559
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者佐想光廣, 佐藤友彥, 川田裕, 梅村直 申請人:佐想光廣, 佐藤友彥, 川田裕, 梅村直, 高橋運太郎