高爾夫球表面上的凹凸圖案的設計方法

2023-05-27 00:55:56

高爾夫球表面上的凹凸圖案的設計方法
【專利摘要】高爾夫球在其表面上具有，包括槽肩和大量凹痕的凹凸圖案。該凹凸圖案的設計方法的步驟如下：（1）假設大量的圓在假想球的表面上；（2）基於大量的圓的位置，假設大量的形成點（16）；（3）基於大量的形成點（16），通過沃羅諾伊空間分割算法在假想球的表面上假設大量的沃羅諾伊區域（18）；以及（4）基於大量的沃羅諾伊區域（18）的輪廓，在假想球的表面上分配凹痕和槽肩。
【專利說明】高爾夫球表面上的凹凸圖案的設計方法
[0001]本申請要求2012年11月7日在日本提交的專利申請N0.2012_244973、2012年11月12日提交的專利申請N0.2012-248631、2013年5月9日提交的專利申請N0.2013-98935和2013年5月9日提交的專利申請N0.2013-98950的優先權。這些日本專利申請的全部內容通過引用結合在本申請中。
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種高爾夫球。更具體地，本發明涉及一種高爾夫球表面上的凹凸圖案的設計方法。
【背景技術】
[0003]高爾夫球在其表面上具有大量的凹痕。凹痕幹擾在飛行中繞著高爾夫球的氣流從而導致湍流分離。通過引起湍流分離，空氣與高爾夫球的分離點向後移動，導致阻力減小。湍流分離促進由迴旋引起的高爾夫球上側的分離點和下側的分離點之間的移動，從而增強作用在高爾夫球上的上升力。阻力的減小和上升力的增強稱為「凹痕效應」。
[0004]凹痕的總面積與高爾夫球假想球的表面面積的比值稱為佔有比。眾所周知，佔有比與飛行性能相互關聯。JP4-347177公開了具有增大的佔有比的高爾夫球。該高爾夫球具有圓形凹痕。
[0005]在小圓形凹痕被排列在由多個大圓形凹痕圍繞的區域的高爾夫球中，能夠達到高佔有比。然而，小的凹痕不利於高爾夫球的飛行性能。具有圓形凹痕的高爾夫球的凹痕效應受到限制。
[0006]USP7, 198，577公開了具有六邊形凹痕的高爾夫球。該高爾夫球的佔有比高。高爾夫球不具有任何小的凹痕。在該高爾夫球中，凹痕被有序地排列。該高爾夫球的凹痕效應是不足的。
[0007]美國高爾夫球協會(USGA)已經建立關於高爾夫球的對稱性的規則。依據該規則，在PH (pole horizontal)旋轉期間的軌跡和在POP (pole over pole)旋轉期間的軌跡相互比較。這兩個軌跡之間差異大的高爾夫球不符合該規則。換句話說，空氣動力對稱性差的高爾夫球不符合該規則。空氣動力對稱性差的高爾夫球具有短的飛行距離，因為高爾夫球的PH旋轉或POP旋轉的空氣動力特性差。PH旋轉的旋轉軸貫穿高爾夫球的兩極而延伸，POP旋轉的旋轉軸垂直於PH旋轉的旋轉軸。
[0008]通常，高爾夫球是由包括上下半模的模子形成。該模子具有分模線。通過該模子獲得的高爾夫球在沿分模線的位置上具有接縫。由該形成方式，沿接縫會出現毛刺。該毛刺通過切除去除。通過切除毛刺，靠近接縫的凹痕會變形。此外，靠近接縫的凹痕易於有序地排列。接縫的位置與赤道的位置一致或者接縫位於靠近赤道的位置。靠近赤道的區域是唯一的區域。切除毛刺損害了高爾夫球的空氣動力對稱性。
[0009]本發明人在日本專利申請N0.2012-244973中已經提出利用沃羅諾伊空間分割算法設計凹凸圖案的方法。該設計過程能夠獲得具有高佔有比的圖案。此外，該設計過程能夠獲得具有變形凹痕的圖案。在該高爾夫球中，凹痕沒有被有序地排列。該高爾夫球的飛行性能極好。
[0010]在通過沃羅諾伊空間分割算法獲得的圖案中，顯現由於切除毛刺導致凹痕變形的影響。更具體地，顯現損害空氣動力對稱性的現象。此外，當切除量變化時，也顯現在PH旋轉期間的軌跡高度顯著地變化的現象。這些現象的原因被認為是靠近接縫的凹痕量由於切除顯著地減少。
[0011]本發明的目的是提供一種飛行性能極好的高爾夫球。本發明的另一個目的是提供空氣動力對稱性極好的高爾夫球。

【發明內容】

[0012]根據本發明的高爾夫球表面上凹凸圖案的設計方法的步驟包括:
[0013](1)假設大量的圓在假想球的表面上；
[0014](2)基於大量的圓的位置,假設大量的形成點(generating point)；
[0015](3)基於大量的形成點,通過沃羅諾伊空間分割算法(Voronoi tessellation)在假想球的表面上假設大量的沃羅諾伊區域；和
[0016](4)基於大量沃羅諾伊區域的輪廓，在假想球的表面上分配凹痕和槽肩。
[0017]通過該設計方法，能夠很容易地獲得飛行性能極好的高爾夫球。
[0018]優選地，在步驟(1)中，大量的圓被假設成每個圓與鄰近該圓的另一個圓不相交。優選地，在步驟(1)中，假設直徑大於等於2.0mm並且小於等於6.0mm的大量的圓。優選地，步驟(1)中假設的圓的數量大於等於280並且小於等於400。優選地，步驟(1)中假設的圓的總面積與假想球的表面面積的比值大於等於60%。
[0019]優選地，在步驟(2)中，每個圓的中心被假設為形成點。在步驟(2)中，通過在假想球的表面上投影每個圓的中心獲得的點可以被假設為形成點。
[0020]優選地，步驟(3)包括以下步驟:
[0021](3.1)假設大量的微小單元在假想球的表面上；
[0022](3.2)選擇最靠近每個單元的形成點；
[0023](3.3)對於各個形成點，假設一組單元，對於該一組單元，上述每個形成點是最靠近的形成點；和
[0024](3.4)設置每個組為沃羅諾伊區域。
[0025]根據本發明的高爾夫球在其表面上具有大量的凹痕。這些凹痕包括半徑變化範圍Rh為大於等於0.4mm的凹痕。優選地，半徑變化範圍Rh為0.4mm以上的凹痕數與凹痕總數的比值Pl大於等於30%。
[0026]根據另一個方面，根據本發明的高爾夫球在其表面上具有大量的凹痕。這些凹痕包括滿足以下數學公式的凹痕。
[0027]Rh/Rave ≥0.25
[0028]在該數學公式中，Rh表示半徑變化範圍，Rave表示平均半徑。
[0029]此外，根據另一個方面，根據本發明的高爾夫球在其表面上具有大量的凹痕。在該高爾夫球中，具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍Rhmax和具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍Rhmin之間的差值大於等於0.1mm。[0030]此外，根據另一個方面，根據本發明的高爾夫球在其表面上具有大量的凹痕。該高爾夫球滿足以下數學公式。
[0031 ] (Rhmax-Rhmin)>(R1-R2)
[0032]在該數學公式中，Rhmax表示具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍，Rhmin表示具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍，Rl表示具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的平均半徑，以及R2表示具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的平均半徑。
[0033]此外，根據另一個方面，根據本發明的高爾夫球在其表面上具有大量的凹痕。該高爾夫球具有凹痕，該凹痕在緯度大於等於-10°並且小於等於10°的區域中的半徑變化範圍Rh為0.4mm以上。存在於緯度大於等於-10°並且小於等於10°的區域中的凹痕中的具有最大面積A的凹痕的面積Amax小於等於22.0mm2。存在於緯度大於等於-10°並且小於等於10°的區域中的凹痕的面積A的平均值Aave小於等於18.0mm2。[0034]優選地，在緯度大於等於-10°並且小於等於10°的區域中，半徑變化範圍Rh為
0.4mm以上的凹痕的數量NEl與凹痕的總數量NE的比值PEl大於等於30%。
[0035]優選地，高爾夫球在緯度大於等於-10°並且小於等於10°的區域中具有滿足以下數學公式(I)的凹痕。
[0036]Rh/Rave ^ 0.25 (I)
[0037]在該數學公式中，Rh表示半徑變化範圍，Rave表示平均半徑。優選地，在緯度大於等於-10°並且小於等於10°的區域中，滿足數學公式(I)的凹痕8的數量NE2與凹痕的總數量NE的比值PE2大於等於10%。
[0038]優選地，具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍Rhmax和具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍Rhmin之間的差值大於等於0.1mm。
[0039]優選地，該高爾夫球滿足以下數學公式(2)。
[0040](Rhmax-Rhmin) > (R1-R2) (2)
[0041]在該數學公式中，Rhmax表示具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍，Rhmin表示具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍，Rl表示具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的平均半徑，以及R2表示具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的平均半徑。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1是根據本發明的一個實施例的高爾夫球的示意截面圖；
[0043]圖2是圖1中高爾夫球的放大前視圖；
[0044]圖3是圖2中高爾夫球的平面圖；
[0045]圖4是假想球的前視圖，假設在其表面上具有大量的圓；
[0046]圖5是圖4中假想球的平面圖；
[0047]圖6是假想球的前視圖，假設在其表面上具有大量的形成點；
[0048]圖7是圖6中假想球的平面圖；
[0049]圖8是顯示圖6中形成點與沃羅諾伊區域的放大圖；
[0050]圖9是沃羅諾伊空間分割算法使用的網孔的前視圖；
[0051]圖10是假想球的前視圖，假設在其表面上通過簡單方法獲得沃羅諾伊區域；
[0052]圖11是圖10中假想球的平面圖；[0053]圖12是圖2中高爾夫球的凹痕的放大圖；
[0054]圖13是說明計算圖12中凹痕的半徑變化範圍的方法的圖表；
[0055]圖14是根據比較例I的高爾夫球的前視圖；
[0056]圖15是圖14中高爾夫球的平面圖；
[0057]圖16是具有環的假想球的前視圖；
[0058]圖17是圖16中假想球的平面圖；
[0059]圖18是根據本發明的實例1.2的高爾夫球的前視圖；
[0060]圖19是圖18中高爾夫球的平面圖；
[0061]圖20是根據本發明的實例1.3的高爾夫球的前視圖；
[0062]圖21是圖20中高爾夫球的平面圖；
[0063]圖22是顯示根據本發明的實例1.1的高爾夫球的評價結果的圖表；
[0064]圖23是顯示根據本發明的實例1.2的高爾夫球的評價結果的圖表；
[0065]圖24是顯示根據本發明的實例1.3的高爾夫球的評價結果的圖表；
[0066]圖25是顯示根據比較例I的高爾夫球的評價結果的圖表；
[0067]圖26是顯示根據參考例I的高爾夫球的評價結果的圖表；
[0068]圖27是根據本發明的實例I1.2的高爾夫球的前視圖；
[0069]圖28是圖27中高爾夫球的平面圖；
[0070]圖29是根據比較例I1.2的高爾夫球的前視圖；
[0071]圖30是圖29中高爾夫球的平面圖；
[0072]圖31是根據本發明的實例I1.3的高爾夫球的前視圖；
[0073]圖32是圖31中高爾夫球的平面圖；
[0074]圖33是根據比較例I1.3的高爾夫球的前視圖；
[0075]圖34是圖33中高爾夫球的平面圖；
[0076]圖35是根據比較例I1.4的高爾夫球的前視圖；
[0077]圖36是圖35中高爾夫球的平面圖；
[0078]圖37是說明計算圖35中高爾夫球的半徑變化範圍的方法的圖表；
[0079]圖38是說明計算圖35中高爾夫球的半徑變化範圍的方法的圖表。
【具體實施方式】
[0080]以下將參考附圖並基於較優實施例詳細描述本發明。
[0081]圖1所示的高爾夫球2包括球形內核4和覆蓋物6。在覆蓋物6的表面上，形成大量凹痕8。在高爾夫球2的表面上，除凹痕8以外的部分是槽肩10。高爾夫球2包括在覆蓋物6的外側上的塗料層和標記層，但是這些層未顯示在圖中。中間層可以被設置在內核4和覆蓋物6之間。
[0082]高爾夫球2的直徑優選為40mm以上並且45mm以下。考慮到符合美國高爾夫球協會(USGA)建立的規則，該直徑特別優選為大於等於42.67mm。考慮到抑制空氣阻力，該直徑更優選為小於等於44mm，特別優選為小於等於42.80mm。高爾夫球2的重量優選為40g以上並且50g以下。考慮到獲得大的慣性，該重量更優選為大於等於44g，特別優選為大於等於45.0Ogo考慮到符合美國高爾夫球協會(USGA)建立的規則，該重量特別優選為小於等於45.93g0
[0083]內核4通過交聯橡膠組合物形成。橡膠組合物中使用的基礎橡膠的實例包括:聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯一丁二烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物和天然橡膠。可以使用兩種及以上的橡膠的組合。考慮到回彈性，聚丁二烯是優選的，高順式聚丁二烯是特別地優選的。
[0084]為了交聯內核4，能夠使用共交聯劑。考慮到回彈性，優選的共交聯劑的實例包括:丙烯酸鋅、丙烯酸鎂、甲基丙烯酸鋅和甲基丙烯酸鎂。優選地，橡膠組合物包括有機過氧化物與共交聯劑。適合的有機過氧化物的實例包括:過氧化異丙苯，1，1-雙(叔丁基)-3，3，5三甲基環己烷，2，5- 二甲基-2，5- 二叔丁基過氧化己烷，和過氧化二叔丁基。
[0085]根據需要，不同的添加劑比如硫、硫化物、填料、抗老化劑、著色劑、增塑劑、分散劑等等足量被包含在內核4的橡膠組合物中。交聯的橡膠粉或合成樹脂粉也可以被包含在橡膠組合物中。
[0086]內核4的直徑優選為30.0mm以上，特別優選為38.0mm以上。內核4的直徑優選為小於等於42.0mm，特別優選為小於等於41.5mm。內核4可以由兩個以上的層組成。內核4在其表面上可以具有肋部。
[0087]用於覆蓋物6的適合的聚合物是離聚物樹脂。優選的離聚物樹脂的實例包括由α_烯烴和具有3至8個碳原子的α，β _不飽和羧酸形成的二元共聚物。離聚物樹脂其它優選的實例包括由α烯烴；具有3至8個碳原子的α，β -不飽和羧酸；和具有2至22個碳原子的α，不飽和羧酸酯形成的三元共聚物。關於二元共聚物和三元共聚物，優選的α-烯烴是乙烯和丙烯，而優選的α，不飽和羧酸是丙烯酸酸和甲基丙烯酸酸。在二元共聚物和三元共聚物中，一些羧基與金屬離子中和。用於中和的金屬離子的實例包括:鈉離子、鉀離子、鋰離子、鋅離子、鈣離子、鎂離子、鋁離子和釹離子。
[0088]另一個聚合物可以用於代替或加入離聚物樹脂。另一個聚合物的實例包括:熱塑性聚氨酯彈性體、熱塑性苯乙烯彈性體、熱塑性聚醯胺類彈性體、熱塑性聚酯彈性體和熱塑性聚烯烴彈性體。考慮到迴旋性能，熱塑性聚氨酯彈性體是優選的。
[0089]根據需要，著色劑如二氧化鈦，填料如硫酸鋇，分散劑，抗氧化劑，紫外線吸收劑，光穩定劑，螢光材料，螢光增白劑等等足量的被包含在覆蓋物6中。為了調整比重，比重高的金屬粉末如鎢、鑰等等可以被包含在覆蓋物6中。
[0090]覆蓋物6的厚度優選為0.1mm以上，特別優選為0.3mm以上。覆蓋物6的厚度優選為小於等於2.5mm，特別優選為小於等於2.2mm。覆蓋物6的比重優選為0.90以上，特別優選為0.95以上。覆蓋物6的比重優選為小於等於1.10，特別優選為小於等於1.05。覆蓋物6可以由兩個及以上的層組成。當覆蓋物6具有兩個以上的層時，優選地所有層的厚度之和在上述範圍內。當覆蓋物6具有兩個以上的層時，優選地每個層的比重在上述範圍內。
[0091]圖2是圖1中高爾夫球2的放大前視圖。圖3是圖2中高爾夫球2的平面圖。如圖2和3所示，高爾夫球2具有大量的非圓形凹痕8。通過這些凹痕8和槽肩10，凹痕圖案被形成在高爾夫球2的表面上。
[0092]在設計凹凸圖案的方法中，使用沃羅諾伊空間分割算法。在設計過程中，大量的形成點被排列在假想球12 (見圖1)的表面上。通過沃羅諾伊空間分割算法，基於形成點，大量的區域被假設在假想球12的表面上。在本說明書中，這些區域稱為「沃羅諾伊區域」。基於這些沃羅諾伊區域的輪廓，分配凹痕8和槽肩10。考慮到效率，設計過程優選利用電腦和軟體來執行。當然，本發明即使通過手算也是可行的。本發明的本質不在電腦和軟體。以下將詳細描述設計過程。
[0093]在設計過程中，如圖4和5所示，大量的圓14被假設在假想球12的表面上。假設這些圓14的方法與設計具有圓形凹痕的凹痕圖案的方法相同。設計具有圓形凹痕的凹痕圖案的方法對於一個本領域技術人員是已知的。圓14與圓形凹痕的輪廓一致。在本實施例中，圓14的數量為344。
[0094]基於這些圓14的位置，大量的形成點被假設在假想球12的表面上。在本實施例中，每個圓14的中心被假設為形成點。圖6和7顯示了這些形成點16。在本實施例中，因為圓14的數量為344，所以形成點16的數量為344。通過在假想球12的表面上投影每個圓14的中心獲得的點可以被假定為形成點16。這些投影通過假想球12的中心射出光線來實現。基於除中心以外的點，可以假設形成點。例如，在圓周上的點可以被設置為形成點。
[0095]基於這些形成點16，假設大量的沃羅諾伊區域。圖8顯示沃羅諾伊區域18。在圖8中，形成點16a靠近六個形成點16b。每個參考標號20表不連接形成點16a和形成點16b的線段。圖8顯示六個線段20。每個參考標號22表示每個線段20的垂直平分線。形成點16a被六個垂直平分線22圍繞。圖8中每個輪廓圓表示垂直平分線22和另一個垂直平分線22之間的交點。通過在假想球12的表面上投影交點獲得的點是球面多邊形(例如，球面六邊形)的頂點。這些投影通過假想球12的中心射出光線來實現。球面多邊形是沃羅諾伊區域18。假想球12的表面被分成大量的沃羅諾伊區域18。分割的方法是沃羅諾伊空間分割算法。在本實施例中，因為形成點16的數量為344，所以沃羅諾伊區域18的數量為344。
[0096]基於垂直平分線22限定每個沃羅諾伊區域18的輪廓的計算是很複雜的。以下將描述簡單地獲得沃羅諾伊區域18的方法。在該方法中，假想球12的表面被分成大量的球面三角形。這些分割基於陣面推進法。該陣面推進法被公開在「Daigakuin Johoshorikogaku
3,Keisan Rikigaku (研究生院3、計算動力學的信息科學科學與技術)」(由KoichiITO編輯，由Kodansha株式會社出版)。圖9所示的網孔24通過該分割獲得。網孔24具有314086個三角形和157045個頂點。每個頂點被定義為單元(或單元的中心)。網孔24具有157045個單元。假想球12可以通過其它方法被分割。單元的數量優選為10000，特別優選為大於等於 100000。
[0097]計算在網孔24中每個單元與全部形成點16之間的距離。對於每個單元，計算數量與形成點16的數量相同的距離。最短距離是從這些距離中選出來的。單元與最短距離所基於的形成點16有關。換句話說，最靠近單元的形成點16被選中。值得注意的是，單元和與單元距離非常大的形成點16之間的距離的計算可以被省略。
[0098]對於每個形成點16，假設與形成點16有關的一組單元。換句話說，假設一組單元，對於該一組單元，該形成點16是最靠近的形成點16。該組被設置為沃羅諾伊區域18。如圖10和11顯示獲得的大量沃羅諾伊區域18。在圖10和11中，當靠近特定單元的另一個單元屬於不同於特定單元所屬的沃羅諾伊區域18的沃羅諾伊區域18時，該特定單元被填充黑色。
[0099]如圖10和11所示,每個輪廓沃羅諾伊區域18的輪廓是鋸齒形輪廓。該輪廓經過平滑處理等等。典型的平滑處理是移動平均法。通過三點移動平均法、五點移動平均法、七點移動平均法等等的平滑能夠被使用。
[0100]在三點移動平均法中，取以下三個單元的坐標的平均值:
[0101](I)單元;
[0102](2)在順時針方向最靠近該單元的單元；和
[0103](3)在逆時針方向最靠近該單元的單元。
[0104]在五點移動平均法中，取以下五個單元的坐標的平均值:
[0105](I)單元；
[0106](2)在順時針方向最靠近該單元的單元；
[0107](3)在逆時針方向最靠近該單元的單元；
[0108](4)在順時針方向第二靠近該單元的單元；和
[0109](5)在逆時針方向第二靠近該單元的單元；
[0110]在七點移動平均法中，取以下七個單元的坐標的平均值:
[0111](I)單元；
[0112](2)在順時針方向最靠近該單元的單元；
[0113](3)在逆時針方向最靠近該單元的單元；
[0114](4)在順時針方向第二靠近該單元的單元；
[0115](5)在逆時針方向第二靠近該單元的單元；
[0116](6)在順時針方向第三靠近該單元的單元；和
[0117](7)在逆時針方向第三靠近該單元的單元。
[0118]通過移動平均法獲得的具有坐標的多個點通過樣條曲線彼此連接。環通過樣條曲線而獲得。當形成環時，一些點可以被刪除，可以繪出樣條曲線。環的尺寸可以被放大或縮小以獲得新環。槽肩10被分配到環上或在環外。換句話說，槽肩10被分配到沃羅諾伊區域18的輪廓附近。同時，凹痕8被分配在環內或在環上。用這樣的方式，圖16和17所示的凹凸圖案被獲得。
[0119]以下將描述分配凹痕8的方法的實例。在該方法中，判定最深點。優選地，假設最深點在連接環的中心至假想球12的中心的線上。環的中心的坐標是限定環的全部參考點的坐標的平均值。最深點被投影到假想球12的表面上。假設圓弧，該圓弧穿過投影點並位於在假想球12的表面上，並且圓弧的兩端位於環上。假設平滑曲線，該平滑曲線穿過圓弧的兩端和最深點，並在高爾夫球2的徑向方向上向內凸。優選地，平滑曲線是圓弧。平滑曲線和環通過平滑曲線表面彼此連接。由此，獲得凹痕8。凹痕8可以通過利用平滑曲線表面連接最深點至環而獲得。
[0120]在本說明書中，在高爾夫球2上的緯度定義如下。
[0121]北極:90°
[0122]赤道:0°
[0123]南極:-90°
[0124]緯度大於等於-10°並小於等於10°的區域稱為靠近赤道的區域。中心點被包含在靠近赤道的區域內的凹痕為在靠近赤道的區域內的凹痕。中心點沒有被包含在靠近赤道的區域內的凹痕不是在靠近赤道的區域內的凹痕。[0125]靠近赤道的區域內的凹痕8基於圖16和17所示的圖案進行校正。更具體地，凹痕8的輪廓被改變從而凹痕8的面積減小。在該校正中，為了在即使凹痕8的面積減小也不減小佔有比，凹痕8的數量可以增加。在校正之後獲得的凹凸圖案如圖2和3所示。出現在靠近赤道的區域內的一些凹痕8的輪廓被改變。出現在靠近赤道的區域內的全部凹痕8的輪廓可以被改變。凹痕8的校正可以被省略。
[0126]在出現在靠近赤道的區域內的凹痕8之中具有最大面積A的凹痕8的面積Amax小於等於22.0_2。在高爾夫球2中，通過在接縫處切除毛刺來限制凹痕8的體積顯著地縮小。此外，在高爾夫球2中，當切除深度變化時凹痕8的體積變化被抑制。在高爾夫球2中，空氣動力對稱性不大可能被切除損害。在高爾夫球2中，由於切除導致飛行性能的變化不大可能出現。面積Amax優選為小於等於21.0mm2,特別優選為小於等於20.0mm2。面積Amax優選為大於等於17.0mm2。
[0127]在測量每個凹痕8的面積A之前，在凹痕8的輪廓上假設30個點。這些點被假設在中心O處的間隔角度為12°。在測量面積A中，凹痕8大約被分割成30個三角形。每個三角形具有以下三個頂點:
[0128](i)第一點，該點被假設在輪廓上；
[0129](ii)第二點，該點被假設在輪廓上並且靠近第一點；以及
[0130](iii)中心點 O。
[0131]30個三角形的面積之和被認為是凹痕8的面積A。
[0132]出現在靠近赤道的區域內的全部凹痕8的面積A的平均值Aave小於等於18.0mm2。在高爾夫球2中，通過在接縫處切除毛刺來限制凹痕8的體積顯著地縮小。此外，在高爾夫球2中，當切除深度變化時凹痕8的體積變化被抑制。在高爾夫球2中，空氣動力對稱性不大可能被切除損害。在高爾夫球2中，由於切除導致飛行性能的變化不大可能出現。平均值Aave更優選為小於等於17.0mm2,特別優選為小於等於16.0mm2。平均值Aave優選為大於等於13.0mm2n
[0133]考慮到高爾夫球2的飛行性能，凹痕8的佔有比優選為大於等於85%，更優選為大於等於90%，特別優選為大於等於92%。考慮到高爾夫球2的耐久性，佔有比優選為小於等於98%。在本實施例中，佔有比為92%。使用該沃羅諾伊空間分割算法即使沒有排列小的凹痕8也能達到聞佔有比。
[0134]如圖2和3所示，凹痕8沒有被有序地排列在高爾夫球2上。高爾夫球2具有輪廓形狀彼此不同的很多類型的凹痕8。這些凹痕8實現了較優的凹痕效應。凹痕8的類型數優選為大於等於50，特別優選為大於等於100。在本實施例中，每個凹痕8具有不同於任何其它凹痕8的輪廓形狀。
[0135]考慮到抑制高爾夫球2在飛行中上升，每個凹痕8的深度優選為0.05mm以上，更優選為0.08mm以上，特別優選為0.1Omm以上。考慮到抑制高爾夫球2在飛行中下降，該深度優選為小於等於0.60mm,更優選為小於等於0.45mm,特別優選為小於等於0.40mm。該深度是凹痕8的最深點與假想球12的表面之間的距離。
[0136]在本發明中，「凹痕體積」意味著由假想球12的表面和凹痕8的表面圍繞的部分的體積。考慮到抑制高爾夫球2在飛行中上升，全部凹痕8的體積之和(總體積)優選為大於等於500mm3，更優選為大於等於550mm3，特別優選為大於等於600mm3。考慮到抑制高爾夫球2在飛行中下降，該總和優選為小於等於900mm3，更優選為小於等於850mm3，特別優選為小於等於800mm3。
[0137]考慮到不損害大致為球體的高爾夫球2的基本特徵，凹痕8的總數優選為大於等於250，更優選為大於等於280，特別優選為大於等於340。考慮到每個凹痕8能夠有助於凹痕效應，該總數優選為小於等於450，更優選為小於等於400，特別優選為小於等於370。
[0138]如上所述，在沃羅諾伊空間分割算法之前，在假想球12的表面上假設很多圓14。考慮到凹痕8能夠均勻地被排列，優選地圓14被假設為滿足以下(I)至(4)表示的情況中的一個以上。
[0139](I)每個圓14不與鄰近圓14的其它圓14相交。
[0140](2)每個圓14的直徑大於等於2.0mm並且小於等於6.0mm。
[0141](3)圓14的數量大於等於280並且小於等於450。
[0142](4)圓14的總面積與假想球12的表面面積的比值大於等於60%。
[0143]優選地，圓14被假設為上述(I)至(4)表示的情況全部都滿足。
[0144]高爾夫球2具有半徑變化範圍Rh為0.4mm以上的凹痕8。計算半徑變化範圍Rh的方法如圖12所示。在該方法中，中心O的坐標通過在凹痕8的輪廓上的全部控制點的坐標平均值來確定。控制點是從在輪廓上的單元中選出來的。典型地，通過移除進行單元的選擇。在本實施例中，每一個凹痕8的控制點的數量為30。控制點的數量不局限於30。控制點的數量優選為大於等於10並且小於等於50。在凹痕8的輪廓上的全部單元可以被選為控制點。
[0145]在中心O的坐標被確定後，計算中心O和控制點之間的距離(即半徑R)。對於每個控制點，計算半徑R。圖13是繪製半徑R的圖表。圖表的水平軸表示連接中心O至每個控制點的線相對於經度方向的角度。如該圖表所示，通過半徑R的最大值減去半徑R的最小值獲得的值為半徑變化範圍Rh。半徑變化範圍Rh是凹痕8的變形的指標。
[0146]半徑R可以基於假設在凹痕8的輪廓上的點而不是基於控制點來確定。基於在凹痕8的輪廓上的30個點計算半徑變化範圍Rh。這些點被假設在中心O處間隔角為12°。假設點的數量不局限於30。假設點的數量優選為大於等於10並且小於等於50。當假設點的數量為η時，在中心點O處的角度為(360/n) °。
[0147]總之,通過上述任一計算方法計算的半徑變化範圍Rh大於等於0.4mm。
[0148]在具有半徑變化範圍Rh為0.4mm以上的凹痕8的高爾夫球2上，凹痕8沒有被有序地排列。該高爾夫球2的飛行性能極好。半徑變化範圍Rh為0.4mm以上的凹痕8的數量NI與凹痕8的總數N的比值Pl優選為大於等於30%，更優選為大於等於50%，特別優選為大於等於70%0比值Pl的理想值為100%。在圖2和3所示的高爾夫球2上，該比值Pl為 81%。
[0149]如圖13所示，凹痕8的半徑R的變化是周期性的。在高爾夫球2中，凹痕8沒有被有序地排列。高爾夫球2的飛行性能極好。
[0150]考慮到飛行性能，具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕8的半徑變化範圍Rhmax與具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕8的半徑變化範圍Rhmin之間的差值優選為大於等於
0.1mm,更優選為大於等於0.3mm,特別優選為大於等於0.5mm。
[0151]考慮到飛行性能，全部凹痕8的半徑變化範圍Rh的標準偏差優選為大於等於0.10，特別優選為大於等於0.13。
[0152]高爾夫球2的凹痕8滿足以下數學公式(I)。
[0153]Rh/Rave ≥ 0.25 (I)
[0154]在該數學公式中，Rh表示半徑變化範圍，Rave表示平均半徑。Rave是在具有單個凹痕8的全部控制點的半徑R的平均值。
[0155]平均半徑Rave可以基於在凹痕8的輪廓上的全部單元而不是基於控制點來確定。
[0156]平均半徑Rave可以基於在凹痕8的輪廓上假設的點來確定。更具體地，平均半徑Rave基於在凹痕8的輪廓上的30個點來計算。這些點被假設在中心O處間隔角為12°。假設點的數量不局限於30。假設點的數量優選為大於等於10並且小於等於50。當假設點的數量為η時，在中心點O處的角度為(360/n) °。
[0157]總之，通過上述任何計算方法計算的一對半徑變化範圍Rh和平均半徑Rave滿足上述數學公式(I)。
[0158]在具有的凹痕8滿足上述數學公式(I)的高爾夫球2中，凹痕8沒有被有序地排列。高爾夫球2的飛行性能極好。滿足上述數學公式(I)的凹痕8的數量N2與凹痕8的總數N的比值P2，優選為大於等於10%，更優選為大於等於20%，特別優選為大於等於30%。比值P2的理想值為100%。在圖2和3所示的高爾夫球2上，該比值P2為36%。
[0159]考慮到飛行性能，高爾夫球2滿足以下數學公式(2)。
[0160](Rhmax-Rhmin) > (R1-R2) (2)
[0161]在該數學公式中，Rhmax表示具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍，Rhmin表示具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍，Rl表示具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的平均半徑，而R2表示具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的平均半徑。(Rhmax-Rhmin)和(R1-R2)之間的差值優選為大於等於0.1mm,更優選為大於等於0.2mm,特別優選為大於等於0.3mm。在圖2和3所示的高爾夫球2上，該差值為0.449mm。
[0162]考慮到在PH旋轉期間的飛行性能，優選半徑變化範圍Rh為0.4mm以上的凹痕8出現在靠近赤道的區域。在靠近赤道的區域內半徑變化範圍Rh為0.4mm以上的凹痕8的數量NEl與在靠近赤道的區域內凹痕8的總數NE的比值PEl，優選為大於等於30%，更優選為大於等於50%，特別優選為大於等於70%。比值PEl的理想值為100%。在圖2和3所示的高爾夫球2上，比值PEl為100%。
[0163]考慮到在PH旋轉期間的飛行性能，優選滿足上述數學公式(I)的凹痕8出現在靠近赤道的區域。在靠近赤道的區域內滿足上述數學公式(I)的凹痕8的數量NE2與在靠近赤道的區域內凹痕8的總數NE的比值PE2，優選為大於等於10%，更優選為大於等於20%，特別優選為大於等於30%。比值PE2的理想值為100%。在圖2和3所示的高爾夫球2上，比值 PE2 為 48%ο
[0164]在靠近赤道的區域內凹痕8的數量優選為大於等於30並且小於等於90，特別優選為大於等於40並且小於等於60。
[0165]如上所述，本實施例中，通過與設計具有圓形凹痕的凹痕圖案的方法相同的方法獲得圓14的圖案。每個圓14的中心點為形成點16。形成點16可以通過不同的方法獲得。例如，形成點16可以被隨機排列在假想球12的表面上。
[0166]隨機排列形成點16的方法的實例是使用隨機數的方法。該方法包括以下步驟:[0167](I)產生隨機數；
[0168](2)基於隨機數確定在假想球12的表面上的坐標；
[0169](3)計算具有該坐標的點與已經出現在假想球12的表面上的點之間的距離；和
[0170](4)當距離在預定範圍內時，確定具有該坐標的點為形成點16。
[0171]在假想球12的表面上的點由球面坐標(θ，φ )表示。這裡，Θ表示緯度，φ表示經度。球面坐標(θ，φ)能夠通過以下數學公式計算得到。
[0172]
【權利要求】
1.一種高爾夫球表面上的凹凸圖案的設計方法，其特徵在於，所述方法包括步驟: (1)假設大量的圓在假想球的表面上； (2)基於所述大量的圓的位置，假設大量的形成點； (3)基於所述大量的形成點，通過沃羅諾伊空間分割算法在所述假想球的所述表面上假設大量的沃羅諾伊區域；和 (4)基於所述大量的沃羅諾伊區域的輪廓，在所述假想球的所述表面上分配凹痕和槽肩。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於， 在所述步驟(1)中，所述大量的圓被假設成每個圓與鄰近該圓的另一個圓不相交； 在所述步驟(1)中，假設直徑大於等於2.0mm並且小於等於6.0mm的大量的圓； 在所述步驟(1)中假設的所述圓的數量大於等於280並且小於等於400 ;並且 在所述步驟(1)中假設的所述圓的總面積與所述假想球的所述表面的面積的比值大於等於60%。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述步驟(2)中，每個圓的中心或者通過在所述假想球的所述表面上投影每個圓的中心獲得的點被假定為形成點。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於， 所述步驟(3)包括步驟: (3.1)假設大量的微小單元在所述假想球的所述表面上； (3.2)選擇最靠近每個單元的形成點； (3.3)對於每個形成點假設一組單元，其中，對於所述一組單元，所述每個形成點是最靠近的形成點；和 (3.4)設置每個組為沃羅諾伊區域；並且 在所述步驟(4)中，所述槽肩被分配在所述假想球的所述表面的每個沃羅諾伊區域的所述輪廓的附近。
5.一種高爾夫球，所述高爾夫球的表面上具有大量的凹痕，其特徵在於，這些凹痕包括半徑變化範圍Rh大於等於0.4mm的凹痕。
6.一種高爾夫球，所述高爾夫球的表面上具有大量的凹痕，其特徵在於，這些凹痕包括滿足以下數學公式的凹痕:
Rh/Rave ^ 0.25 其中，在所述數學公式中，Rh表示半徑變化範圍，Rave表示平均半徑。
7.一種高爾夫球，所述高爾夫球的表面上具有大量的凹痕，其特徵在於，具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍Rhmax和具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍Rhmin之間的差值大於等於0.1mm。
8.一種高爾夫球，所述高爾夫球的表面上具有大量的凹痕，其特徵在於，所述高爾夫球滿足以下數學公式:
(Rhmax-Rhmin)>(R1-R2) 其中，在所述數學公式中，Rhmax表示具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍，Rhmin表示具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍，Rl表示具有最大半徑變化範圍Rh的所述凹痕的平均半徑，以及R2表示具有最小半徑變化範圍Rh的所述凹痕的平均半徑。
9.一種高爾夫球，所述高爾夫球的表面上具有大量的凹痕，其特徵在於， 所述高爾夫球具有凹痕，所述凹痕在緯度大於等於-10°並且小於等於10°的區域中的半徑變化範圍Rh大於等於0.4mm ； 存在於所述緯度大於等於-10°並且小於等於10°的所述區域中的所述凹痕中的具有最大面積A的凹痕的面積Amax小於等於22.0mm2 ;並且 存在於所述緯度大於等於-10°並且小於等於10°的所述區域中的所述凹痕的面積A的平均值Aave小於等於18.0mm2。
10.如權利要求9所述的高爾夫球，其特徵在於， 所述高爾夫球在所述緯度大於等於-10°並且小於等於10°的所述區域中具有滿足以下數學公式(I)的凹痕:
Rh/Rave ^ 0.25 (I) 其中，在所述數學公式(I)中，Rh表示半徑變化範圍，Rave表示平均半徑； 具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍Rhmax和具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍Rhmin之間的差值大於等於0.1mm ;並且所述高爾夫球滿足以下數學公式(2): (Rhmax-Rhmin)>(R1-R2) (2) 其中，在所述數學公式(2)中，Rhmax表示具有最大半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍，Rhmin表示具有最小半徑變化範圍Rh的凹痕的半徑變化範圍，Rl表示具有最大半徑變化範圍Rh的所述凹痕的平均半徑，以及R2表示具有最小半徑變化範圍Rh的所述凹痕的平均半徑。
【文檔編號】A63B37/14GK103801058SQ201310549261
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月7日 優先權日:2012年11月7日
【發明者】金炯哲, 大貫正秀, 佐島隆弘, 三村耕平 申請人:鄧祿普體育用品株式會社