專利名稱：一種高爾夫球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型總體上涉及用于高爾夫球的涂層，特別涉及在多層高爾夫球的任意層 上應(yīng)用了定向微粒的高爾夫球。
背景技術(shù)：
高爾夫球的發(fā)展歷史悠久，從纏繞式高爾夫球(wound golf ball)到實(shí)心雙層高 爾夫球以及多層高爾夫球。由于質(zhì)量的一致性和諸如減少長(zhǎng)擊桿擊球旋轉(zhuǎn)而行進(jìn)更長(zhǎng)距離 的優(yōu)異性能，橡膠球心逐漸取代了纏繞式球心。多層高爾夫球的各涂層由熱塑性材料制成，比如離聚物(ionomer)材料，這將高 爾夫球的工藝技術(shù)推向新的層次。典型地，不同材料的薄層熔合在一起增加了額外的特性， 比如飛離球座時(shí)具有較低的旋轉(zhuǎn)，但卻增加了在草地上的旋轉(zhuǎn)。例如，層中的一層可以是覆 蓋層中的堅(jiān)硬離聚物，而外表層則是由軟彈性體材料制成。因?yàn)殡x聚物具有相對(duì)低的彈性， 尤其是與典型地被用于制造球心或者球心層的橡膠相比時(shí)，所以典型地使用離聚物層的薄 層。飛行距離是用于評(píng)價(jià)高爾夫球性能的一個(gè)重要指標(biāo)。飛行距離受到三個(gè)主要的發(fā) 球條件因素的影響初速度、轉(zhuǎn)速和發(fā)球角度。初速度是影響高爾夫球飛行距離的主要物 理屬性之一?；謴?fù)系數(shù)(coefficient of restitution, COR)是高爾夫球初速度的替換參 數(shù)，而且溫度會(huì)影響COR。COR通常定義為物體撞擊前后的速度比。COR為1時(shí)是完全彈性 碰撞，此種碰撞沒有能量損失，而COR為0時(shí)是完全非彈性碰撞，在該種碰撞中能量全部耗 散。因?yàn)椴煌愋偷男D(zhuǎn)對(duì)球的飛行有不同的影響，所以球的旋轉(zhuǎn)速度以兩種主要 方式衡量。與飛行方向相反的球的旋轉(zhuǎn)被稱為“回旋(back spin)”。與飛行方向呈一個(gè)角 度的球的旋轉(zhuǎn)為“側(cè)旋(side spin)”?；匦ǔ?huì)影響球的飛行距離。側(cè)旋通常會(huì)影響球 的飛行路線的方向。球的旋轉(zhuǎn)速度通常是指球繞通過球中心的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的速度。球的旋轉(zhuǎn)速度通常以 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)衡量。由于球的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力，所以球的轉(zhuǎn)速會(huì)直接影響球的軌跡。高轉(zhuǎn)速 地?fù)舸虮鹊娃D(zhuǎn)速擊打使球飛向更高的高度。因?yàn)楦咿D(zhuǎn)速球飛得高，所以過度旋轉(zhuǎn)地?fù)舸驎?huì) 使球的整個(gè)行進(jìn)距離小于以理想旋轉(zhuǎn)量擊打的球的整個(gè)行進(jìn)距離。擊球旋轉(zhuǎn)不足不能產(chǎn)生 足夠的升力以增加飛行距離，致使距離嚴(yán)重縮短。因此，以理想的旋轉(zhuǎn)量擊球會(huì)使球的行進(jìn) 距離最大化。除了影響球飛行路線的形狀和/或球的軌跡，高爾夫球的旋轉(zhuǎn)還會(huì)影響球的滾動(dòng) 距離，即一旦球落地后的滾動(dòng)距離。高轉(zhuǎn)速的球比低轉(zhuǎn)速的球更快地停下來(lái)。換句話說(shuō)，高 速旋轉(zhuǎn)的球的滾動(dòng)距離比低速旋轉(zhuǎn)的球滾動(dòng)距離更短。因此，擊球時(shí)如果控制比距離更重 要，比如近距離擊球時(shí)，高轉(zhuǎn)速通常是首選。盡管在使球旋轉(zhuǎn)上，高爾夫球員的球桿和技術(shù)起到很大作用，但是球本身也具有 影響球的旋轉(zhuǎn)速度的特性。具有諸如樹膠(balata)的柔軟覆蓋材料的球會(huì)比具有堅(jiān)硬覆蓋物的球獲得更大程度的回旋。然而，具有軟性覆蓋材料的球通常更昂貴、耐用性更差，并 且與較硬覆蓋物的球相比更難打。具有堅(jiān)硬覆蓋材料的球，比如Surlyn ,更便宜，但是一
般的高爾夫球員可以發(fā)現(xiàn)很難使這種球上的旋轉(zhuǎn)最大化，或者很難控制。因此，在本領(lǐng)域中需要能提供可控的旋轉(zhuǎn)量的球。

實(shí)用新型內(nèi)容具有復(fù)合材料層的高爾夫球被提供用以協(xié)助控制高爾夫球的旋轉(zhuǎn)。復(fù)合材料層包 括基體材料和懸浮在基體材料中的微粒。微粒的形狀和大小均不規(guī)則，因此，基體材料中的 微粒的方向可以改變。微?？梢允潜炯夹g(shù)領(lǐng)域中公知的種類，但是，至少微粒中的某些微粒 的一部分從基體材料中延伸至環(huán)繞著基體材料層的相鄰材料層中。在某些實(shí)施例中，本實(shí)用新型提供的高爾夫球包含表層；涂布在表層上的涂層； 該涂層包含第一層和第二層；第一層包含多個(gè)微粒，其中每個(gè)微粒具有不規(guī)則的周邊形狀； 其中第一組微粒以預(yù)定的方向位于第一層；并且其中至少多個(gè)微粒中的一個(gè)微粒的一部分 延伸至第二層中。另一方面，本實(shí)用新型的一些實(shí)施例提供的高爾夫球包含第一層；環(huán)繞第一層的 第二層；位于第一層和第二層之間的復(fù)合材料層；復(fù)合材料層包含多個(gè)微粒，其中微粒層 中的每個(gè)微粒具有不統(tǒng)一的形狀，并且其中一定比例的多個(gè)微粒以預(yù)定的方向處于微粒層 中；并且其中至少一個(gè)微粒的一部分從微粒層延伸至第一層和第二層中的至少一個(gè)層中。在某些方面，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的高爾夫球包含球心；環(huán)繞著球心的層； 設(shè)置于球心和所述層之間的微粒層；微粒層包含多個(gè)微粒；每個(gè)微粒包含一個(gè)核心，多個(gè) 凸出物從核心延伸出，每個(gè)凸出物具有衡量從核心到凸出物尖端的距離的長(zhǎng)度；每個(gè)微粒 具有衡量圍繞每個(gè)凸出物尖端的內(nèi)接球的直徑，其中球的直徑就是微粒的直徑，其中每個(gè) 微粒的直徑小于200微米；并且其中至少一個(gè)微粒的定向使至少一個(gè)凸出物從微粒層延伸 至所述層中。通過下面附圖及詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型另外的系統(tǒng)、 方法、特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)是或者會(huì)變得顯而易見。該說(shuō)明書試圖在本實(shí)用新型范圍內(nèi)包括所有 那些另外的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)，并且使其受所述權(quán)利要求的保護(hù)。

參考下列附圖和說(shuō)明，可以更好地理解本實(shí)用新型。附圖中的構(gòu)成要素不一定按 比例繪制，而是重點(diǎn)用于說(shuō)明的原理。而且，在不同視圖中，類似的附圖標(biāo)記標(biāo)示相應(yīng)的部 分。圖1是具有凹坑的高爾夫球?qū)嵤├氖疽鈭D。圖2是有三層的實(shí)心高爾夫球?qū)嵤├慕孛媸疽鈭D。圖3是有四層的實(shí)心高爾夫球?qū)嵤├慕孛媸疽鈭D。圖4是具有兩層涂層的實(shí)心高爾夫球?qū)嵤├慕孛媸疽鈭D。圖5是圖4所示實(shí)心高爾夫球的涂層的放大截面示意圖。圖6是圖4和圖5所示的實(shí)心高爾夫球的涂層的局部放大截面示意圖，展示涂層 為復(fù)合材料層的實(shí)施例。[0022]圖7是高爾夫球凹坑的實(shí)施例的放大示意圖，展示凹坑中作為第一涂層的復(fù)合材 料層的實(shí)施例。圖8是高爾夫球凹坑的實(shí)施例的放大示意圖，展示凹坑中作為第一涂層的復(fù)合材 料層的實(shí)施例，其中第二涂層覆蓋第一涂層。圖9是實(shí)心高爾夫球兩個(gè)層的實(shí)施例的局部放大截面示意圖，其中復(fù)合材料層位 于第一層的表面并且定向微粒延伸至相鄰層中。圖10是實(shí)心高爾夫球相鄰層的實(shí)施例的局部放大截面示意圖，其中復(fù)合材料層 位于球心的外表面并且復(fù)合層中的定向微粒延伸至相鄰層中。圖11是四腳微粒實(shí)施例的俯視示意圖。圖12是四腳微粒實(shí)施例的側(cè)視示意圖。圖13是從頂部支腳的頂端到兩個(gè)基部支腳頂端畫有虛線的四腳微粒實(shí)施例的側(cè) 視示意圖。圖14是示意力圖，展示了球桿擊打高爾夫球時(shí)，高爾夫球表面四腳微粒的受力情 況。圖15是展示在多種長(zhǎng)擊桿擊球條件下測(cè)量多個(gè)測(cè)試球相對(duì)于對(duì)照球的回旋時(shí)的 第一組測(cè)試結(jié)果的圖表，其中某些測(cè)試球包括含有定向微粒的復(fù)合材料層。圖16是展示在多種長(zhǎng)擊桿擊球條件下測(cè)量多個(gè)測(cè)試球相對(duì)于對(duì)照球的回旋時(shí)的 第二組測(cè)試結(jié)果的圖表，其中某些測(cè)試球包括含有定向微粒的復(fù)合材料層。圖17是展示在多種長(zhǎng)擊桿擊球條件下測(cè)量多個(gè)測(cè)試球相對(duì)于對(duì)照球的總距離時(shí) 的第一組測(cè)試結(jié)果的圖表，其中某些測(cè)試球包括含有定向微粒的復(fù)合材料層。圖18是展示在多種長(zhǎng)擊桿擊球條件下測(cè)量多個(gè)測(cè)試球相對(duì)于對(duì)照球的總距離時(shí) 的第二組測(cè)試結(jié)果的圖表，其中某些測(cè)試球包括含有定向微粒的復(fù)合材料層。圖19是展示多個(gè)測(cè)試球的以rpm為單位的回旋速度相對(duì)以rpm為單位的側(cè)旋速 度的圖表，其中某些球包括含有定向微粒的復(fù)合材料層。圖20是展示多個(gè)測(cè)試球的以碼為單位的總距離相對(duì)以碼為單位的偏離距離的圖 表，其中某些球包括含有定向微粒的復(fù)合材料層。圖21是展示多個(gè)測(cè)試球被長(zhǎng)擊桿擊打時(shí)的以rpm為單位的回旋速度相對(duì)以度為 單位的動(dòng)態(tài)高擊面/擊打角度，其中某些球包括含有定向微粒的復(fù)合材料層。圖22是展示多個(gè)測(cè)試球的側(cè)旋速度相對(duì)球桿面角度/揮桿路徑的圖表，其中某些 球包括含有定向微粒的復(fù)合材料層。圖23是展示多個(gè)測(cè)試球被6號(hào)鐵桿擊打時(shí)的以rpm為單位的回旋速度相對(duì)以度 為單位的動(dòng)態(tài)高擊面/擊打角度的圖表，其中某些球包括含有定向微粒的復(fù)合材料層。圖24是展示多個(gè)測(cè)試球被9號(hào)鐵桿擊打時(shí)的以rpm為單位的回旋速度相對(duì)以度 為單位的動(dòng)態(tài)高擊面/擊打角度的圖表，其中某些球包括含有定向微粒的復(fù)合材料層；以 及圖25展示多個(gè)測(cè)試球被沙坑桿擊打時(shí)的以rpm為單位的回旋速度相對(duì)以度為單 位的動(dòng)態(tài)高擊面/擊打角度的圖表，其中某些球包括含有定向微粒的復(fù)合材料層。
具體實(shí)施方式
高爾夫球提供有復(fù)合材料層，以輔助控制高爾夫球的旋轉(zhuǎn)。復(fù)合材料層包括主材 料和懸浮于主材料中的微粒。微粒的形狀和大小不規(guī)則，因而基體中的微粒的方位可以改 變。微粒可以是本領(lǐng)域中公知的任意形狀，但是至少某些微粒的一部分延伸出基體材料，并 且延伸至圍繞復(fù)合材料層的相鄰材料層中。出于說(shuō)明的目的，“里面”或“內(nèi)部”指的是朝向高爾夫球球心的方向。相似的，“外 面”或“外部”指的是朝向高爾夫球表層或可以看到/可觸的表面的方向。圖1表示根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)心高爾夫球100的透視圖。高爾夫球100總體呈球 狀，并帶有多個(gè)位于高爾夫球100表面的凹坑102?？梢栽诟郀柗蚯?00的表面提供任意數(shù) 量的凹坑102。在某些實(shí)施例中，凹坑102的數(shù)量可以從約250個(gè)到500個(gè)變動(dòng)。在某些實(shí) 施例中，凹坑102的數(shù)量可以從約300個(gè)到400個(gè)變動(dòng)。凹坑102可以在高爾夫球100的 表面以任意圖案排列。盡管圖中表示成實(shí)質(zhì)上的半球狀，但是凹坑102可以是本技術(shù)領(lǐng)域中公知的任何形 狀，比如說(shuō)橢圓狀、多邊形等等。雖然在某些實(shí)施例中，凹坑102可以延伸出高爾夫球100表 面的凸起，但是凹坑102典型地是高爾夫球100的表面上的凹痕。例如，如果凹坑是表面上的 半球狀凹痕，則凹坑刻掉的、并以表示無(wú)凹坑時(shí)的高爾夫球100表面的假想線為界的空間就 具有半球的體積，或是2/3 π r3，其中r是半球的半徑。在某些實(shí)施例中，所有的凹坑102可 以有相同的直徑或半徑。在另外的實(shí)施例中，凹坑102可以具有不同的直徑或半徑。在某些 實(shí)施例中，每一個(gè)凹坑可以有一個(gè)從預(yù)先選定的直徑/半徑組中選取的直徑或半徑。在某些 實(shí)施例中，預(yù)先選定的直徑/半徑組中不同的直徑/半徑的數(shù)量的范圍是從三(3)到六(6)。 在某些實(shí)施例中，最大直徑/半徑的凹坑102的數(shù)量比其他任何直徑/半徑的凹坑的數(shù)量多。 換句話說(shuō)，在這樣的實(shí)施例中，最大的凹坑的比其他任意尺寸的凹坑都多。高爾夫球100表面上的所有凹坑102的體積總和為總凹坑體積。在一個(gè)實(shí)施例 中，總凹坑體積為大約550mm3到大約800mm3的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，總凹坑體積可以 在大約600mm3到800mm3的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，高爾夫球100的內(nèi)部是多層實(shí)心高爾夫球結(jié)構(gòu)。換句話說(shuō)，多層 材料熔合或壓縮在一起，形成球體。在其他實(shí)施例中，高爾夫球100可以具有任意類型的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)。如圖2所示，高爾夫球100的一個(gè)實(shí)施例包括球心104，表層108，以及夾在球心 104和外核層106之間的外核層106。球心104與外核層106 一起被稱作“內(nèi)球”。球心104可以用本技術(shù)領(lǐng)域中任意公知的方法制造而成，比如熱壓成型或者注射 成型。本實(shí)用新型的球心104可以是單層或者是多層結(jié)構(gòu)，并且任何材料都可以用來(lái)制作 球心104?？梢赃x擇球心材料使其具有特殊性能，比如控制C0R。在某些實(shí)施例中，球心104可以用橡膠或者含有天然或合成橡膠的材料制成。在 某些實(shí)施例中，球心104可以由熱塑性材料或熱固性材料制成。球心104的熱塑性材料可 以是離子鍵樹脂、雙態(tài)離子鍵樹脂(bi-modal ionomer resin)、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂、聚 氨酯樹脂及其組合。在一個(gè)實(shí)施例中，球心104由離子鍵樹脂制成。例如，球心104可以由 HPF和Surlyn 以及ια Κ 制成，HPF和Surlyn 都可以從杜邦公司(E. I. Dupont de Nemours and Company)購(gòu)得，！OTEK 可以從?？松?Exxon Corporation)購(gòu)得。在某些實(shí)施例中，球心104的直徑可以在大約19. 0毫米到37. 0毫米的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，球心104的直徑可以在大約19. 0毫米到大約32毫米的范圍內(nèi)。在某些實(shí) 施例中，球心104的直徑可以在大約21. 0毫米到大約35. 0毫米的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例 中，球心104的直徑可以在大約23. 0毫米和32. 0毫米的范圍內(nèi)。在圖2所示的實(shí)施例中，外核層106覆蓋并實(shí)質(zhì)上包裹了球心104。外核層106具 有朝向球心104外表面的內(nèi)表面。在圖2所示的實(shí)施例中，外核層106的外表面朝向表層 108的內(nèi)表面。外核層106可以具有任意厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，外核層106的厚度可以 在大約3毫米到大約11毫米的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，外核層106的厚度可以在大約 4毫米到大約10毫米的范圍內(nèi)。外核層106可以由熱固性材料制成。在某些實(shí)施例中，熱固性材料可以是使用本 技術(shù)領(lǐng)域公知的任意橡膠組合物的橡膠組合物。在某些實(shí)施例中，橡膠組合物中可以加有添加物，比如交聯(lián)劑和具有較大比重的 充填劑。合適的交聯(lián)劑可以從由過氧化物、丙烯酸鋅、丙烯酸鎂、甲基丙烯酸鋅和甲基丙烯 酸鎂組成的群組中選擇。在某些實(shí)施例中，比如圖3所示的實(shí)施例，球100可以包括球心104和表層108之 間的額外的層。例如，如圖3所示，可以提供覆蓋層110。覆蓋層110可以是厚層或薄層材 料，該材料可以是本技術(shù)領(lǐng)域中公知的任意類型的材料。在某些實(shí)施例中，覆蓋層110由相 對(duì)堅(jiān)硬的材料制成，以獲得特定的性能，比如幫助降低回旋和球變形的趨勢(shì)。在其它實(shí)施例 中，覆蓋層110可以由相對(duì)柔軟的材料制成，以獲得不同的性能，比如能夠幫助增加回旋和 球變形的趨勢(shì)。高爾夫球108包括表層108。表層108的硬度對(duì)高爾夫球員能夠施加給高爾夫球 的回旋的量起作用。傳統(tǒng)上，給球提供柔軟的表層，能夠產(chǎn)生更多回旋。樹膠是柔軟表層材 料的一個(gè)實(shí)例。有經(jīng)驗(yàn)的高爾夫球員會(huì)為了回旋和控制性能而選用柔軟表層的球，但新高 爾夫球員會(huì)發(fā)現(xiàn)柔軟表層的球不耐用。由于擊打不適當(dāng)時(shí)柔軟的表層材料會(huì)凹陷或撕裂， 所以如果每次揮桿擊球不適當(dāng)，柔軟表層的球不耐用就是特別正確的。類似地，給球提供較硬的表層，會(huì)讓球產(chǎn)生較低的回旋，但是，一般來(lái)講，會(huì)飛行更 遠(yuǎn)的距離。離聚物，例如沙林(Surlyn)，是堅(jiān)硬表層材料的一個(gè)實(shí)例。盡管堅(jiān)硬表層的球相 比柔軟表層的球更堅(jiān)固，但是它也更難產(chǎn)生回旋，這會(huì)限制高爾夫球員的技術(shù)發(fā)揮。為了找出適中表層的球，其能產(chǎn)生柔軟表層的球和堅(jiān)硬表層的球的所需效果，已 經(jīng)做出了努力。復(fù)合材料已經(jīng)被檢驗(yàn)用于表層中。本文描述的實(shí)施例中，在高爾夫球的多 個(gè)位置提供包含定向微粒的復(fù)合材料層，以給予球優(yōu)良的性能。如圖4所示，表示高爾夫球的涂層中具有定向微粒的高爾夫球的實(shí)施例。所示的 兩個(gè)涂層，第一層114和第二層116，圍繞著另外一個(gè)不加涂層的高爾夫球112。不加涂層 的高爾夫球112基本上是在高爾夫球外表面涂布底漆、涂劑、外表涂層或者其他薄層之前 的高爾夫球100的全部層。在圖4所示的實(shí)施例中，第一層114緊鄰不加涂層的高爾夫球 112的外表面并與其接觸。在某些實(shí)施例中，第一層114粘附、凝固在，或者用其他方式牢固 地連接在不加涂層的高爾夫球112的外表面上，以充分的粘合力抵抗高爾夫球桿的反復(fù)高 速?zèng)_擊。第二涂層116緊鄰第一層114的外表面并與其接觸。在某些實(shí)施例中，第二層116 粘附、凝固在，或者用其他方式牢固地連接在第一層114的外表面上，以充分的粘合力抵抗 高爾夫球桿的反復(fù)高速?zèng)_擊。[0058]圖5表示球表面處的高爾夫球?qū)拥姆糯髨D。不加涂層的球112包括球心104和表 層110。第一層114圍繞著表層110。第一層114是由內(nèi)含許多微粒122的基體材料124 形成的復(fù)合材料層?；w材料124可以是本技術(shù)領(lǐng)域中公知的任意種類的材料，比如塑料、 橡膠或者聚合物。在某些實(shí)施例中，基體材料124是底漆。這種底漆用于增加任何后續(xù)使 用的漆層對(duì)表層材料的附著力。底漆基體材料可以是本技術(shù)領(lǐng)域中公知的任意種類的底漆 材料。多種漆和環(huán)氧樹脂通常用作高爾夫球的底漆。微粒122可以是任意類型形狀的微粒。微粒12通常用來(lái)增加第一層114的硬度， 因此，在某些實(shí)施例中，選擇的微粒122具有比基體材料124更大的硬度和/或剛度。微粒 122可以由本技術(shù)領(lǐng)域中公知的任何材料制成，比如塑料、復(fù)合材料、金屬。在某些實(shí)施例 中，微粒122由氧化鋅制成。微粒122具有不統(tǒng)一或不規(guī)則的形狀。不規(guī)則形狀可以由不規(guī)則的表面、不規(guī)則 的周長(zhǎng)、凸起、延伸、尖頭叉子或允許微粒以某一特殊的、已知的方向被置于表面上或基體 材料中的任意結(jié)構(gòu)定義。微粒122可以具有任意多邊形形狀、幾何形狀或者類似的形狀。例 如，微粒122可以是立方體，因?yàn)榱⒎襟w可以被置于一個(gè)支腳或角(三個(gè)支腳匯聚的頂點(diǎn)) 上。統(tǒng)一的形狀是類似于球形的形狀，此類形狀在基體材料中的方向不能通過簡(jiǎn)單觀察微 粒來(lái)確定，微粒的方向可以通過在該微粒注入基體材料前做上標(biāo)記來(lái)確定。微粒122可以全部具有相同的不規(guī)則形狀或不同的不規(guī)則形狀。在一個(gè)實(shí)施例 中，如圖5-8和11-14所示，微粒122的不規(guī)則形狀是一個(gè)四腳體(tetrapod)。氧化鋅微 ?？梢再?gòu)自松下公司(Panasonic)，其商品名為PANATETRA 。.如圖所示，四腳 微粒122包括4根支腳或絲狀體或“胡須(whiskers) ”頂部支腳128延伸遠(yuǎn)離三個(gè)基部支 腳126，即第一基部支腳142，第二基部支腳144，和第三基部支腳146。支腳在結(jié)合點(diǎn)或核 心150處結(jié)合，如圖12的最佳展示。支腳可以是相等長(zhǎng)度，近似或?qū)嵸|(zhì)上相等長(zhǎng)度，或者不 同長(zhǎng)度。在某些實(shí)施例中，部分微?？梢栽趹?yīng)用到高爾夫球中之前打斷，在基體材料124中 留下成型微粒和部分成型微粒。圖11表示示例性四腳微粒122的俯視圖，其中所示三個(gè)基部支腳126相互之間以 第一角度θ固定。第一角度大約為120度。圖12表示示例性的四腳微粒122的側(cè)視圖， 其中頂部支腳148以第二角度α延伸遠(yuǎn)離基部支腳。第二角度α大約為109. 5度。圖13 表示示例性的四腳微粒的側(cè)視圖，畫有從頂部支腳尖端148延伸至第三基部支腳尖端156 的第一虛線152。第二虛線154從頂部支腳尖端148延伸至第一基部支腳尖端158。頂部支 腳128和第一虛線152形成第三角度β，頂部支腳128和第二虛線154形成第四角度Y。 如果所有支腳長(zhǎng)度相等，那么第三角度β和第四角度Y就會(huì)大致相等。另外，在某些實(shí)施 例中，第三角度β和第四角度Y可以在大約19. 47度到大約35. 25度之間。微粒122的尺寸大小可以是任意所期望的尺寸大小。在某些實(shí)施例中，所有的微 粒122具有相同的尺寸或大致相同的尺寸。在另外的實(shí)施例中，微粒122具有尺寸范圍。在 某些實(shí)施例中，微粒122還被有意留在薄膜層中，所以這些微粒的尺寸可以在大約1微米到 大約50微米之間。在另外實(shí)施例中，即使是位于薄膜層中，微粒的尺寸也可以是任意所期 望的尺寸。在某些實(shí)施例中，微粒122的尺寸可以是200微米或者更小。微粒122的尺寸 可以通過任何需要的方法測(cè)量，有一個(gè)方法是圍繞微粒畫一個(gè)球，其包裹住微粒最大的延 伸。該球的直徑或者半徑可以作為適當(dāng)?shù)某叽?。相似的，如果微?22是四腳微粒，那么從
9核心150到一個(gè)支腳尖端，例如頂部支腳尖端148或第一基部支腳尖端158，測(cè)量得到的支 腳的長(zhǎng)度，可以作為微粒尺寸的測(cè)定值。微粒122的濃度可以因高爾夫球性能需求的不同而變化。在某些實(shí)施例中，當(dāng)基 體材料124尚未干或尚未硬化時(shí)，第一層114中的微粒122的濃度在大約IPPH到大約20PPH 之間。在某些用于減少回旋的實(shí)施例中，當(dāng)基體材料124尚未干或尚未硬化時(shí)，第一層114 中的微粒122的濃度在大約3PPH到大約10PPH之間。當(dāng)基體材料124變干或硬化時(shí)，該濃 度會(huì)增加。在某些實(shí)施例中，第一層114中的微粒122的濃度會(huì)加倍。在其他實(shí)施例中，第 一層114中的微粒122的濃度會(huì)以更小或更大的量增加。再參考圖5，第二涂層116可以是本技術(shù)領(lǐng)域中公知的任意類型的薄膜涂層。在某 些實(shí)施例中，第二涂層116是涂料層。涂料材料是本技術(shù)領(lǐng)域中公知的任意類型的涂料，比 如UV固化涂料，聚氨酯材料，水性材料，或者類似的材料。如圖5-8所示，應(yīng)用第一涂層114，使得至少某些微粒122可以在第一涂層114變 干或硬化時(shí)獲得特定的、預(yù)先選好的方向。例如，在某些實(shí)施例中，當(dāng)微粒122是四腳體時(shí)， 微粒122的特定的期望的方向就是使得基部支腳126緊靠或朝向不加涂層的球112的外表 面118。微粒122的該特定的、預(yù)先選好的、期望的方向用于對(duì)施加于高爾夫球成品的力提 供可預(yù)測(cè)的反應(yīng)。例如，當(dāng)微粒122是具有緊靠或朝向外表面118的基部支腳126的四腳 體時(shí)，微粒122對(duì)沖擊力的反應(yīng)與三角架表面被向下壓時(shí)類似。如圖14所示，高爾夫球桿頭部對(duì)球的沖擊力可以分解為第一力160和第二力162， 二者成角度地接近頂部支腳128。在適當(dāng)?shù)膿舸蛑?，第一?60通過微粒122傳遞，以將第 一基部支腳142、第二基部支腳144和第三基部支腳146推向不加涂層的球的內(nèi)表面118， 如箭頭164所示。此反應(yīng)能讓設(shè)計(jì)者以至少一種附加的方式控制球的旋轉(zhuǎn)。如果表層的材 料是柔軟的，微粒122能深入到表面中以減少微粒122對(duì)旋轉(zhuǎn)的影響。如果表層的材料是 堅(jiān)硬的，表層會(huì)抵擋微粒122進(jìn)入表層的壓力并且對(duì)旋轉(zhuǎn)的影響增加。在測(cè)試條件下，當(dāng)力 的角度小于19. 5度時(shí)，旋轉(zhuǎn)減少是確定的。當(dāng)力的角度在19. 5度到35. 3度之間時(shí)，旋轉(zhuǎn)隨 機(jī)變化。當(dāng)力的角度大于35. 3度時(shí)，旋轉(zhuǎn)增加。力的角度小于19. 5度和大于35. 3度時(shí)， 旋轉(zhuǎn)的一致性增加。在適當(dāng)?shù)膿舸蛑?，第二?62使微粒122相對(duì)于不加涂層的球的外表面118扭曲， 如箭頭166所示。由于四腳微粒122的支腳的不同的角度，如果以不同方向放置的微粒122 受到擊打，力將通過微粒122不同地傳遞。這種取決于力的施加位置的對(duì)力的不同反應(yīng)將這些實(shí)施例中的不規(guī)則微粒和統(tǒng) 一的微粒對(duì)力的反應(yīng)區(qū)別開。統(tǒng)一的微粒對(duì)所施加力的反應(yīng)是相同的，無(wú)論微粒在基體中 的方向或者力在微粒表面的施加位置。換句話說(shuō)，由于對(duì)力的反應(yīng)有方向依賴性，所以微粒 122是各向異性或正交各向異性而非各向同性。如圖5所示，不是所有的微粒122都能如愿在基體材料124中獲得期望的方向。 在某些實(shí)施例中，5 %到95 %的微粒122獲得期望的方向。用涂布第一涂層114的方法可 以協(xié)助微粒122獲得預(yù)期的方向。例如，當(dāng)普遍用在可模塑物品中時(shí)，四腳微粒隨著基體材 料被注入鑄模中，作為模塑層的一部分來(lái)涂布。歸因于注射工藝，四腳微粒傾向于與流入鑄 模的方向?qū)?zhǔn)排列。而且，可以在基體中的兩個(gè)流層之間的邊界上形成微粒正面。當(dāng)涂布 薄膜層時(shí)，可以將復(fù)合材料噴灑在球或球的層的先前模塑的表面。這用于提供整個(gè)第一涂
10層114的微粒濃度的均勻性。復(fù)合材料的噴灑還可以使微粒置于一個(gè)方向。如果選擇的微 粒的尺寸大致等于或大于由基體材料124形成的第一涂層114的薄膜的高度或厚度，微粒 122就會(huì)傾向于以基部支腳緊靠或朝向噴灑了該復(fù)合材料的層的外表面定位。在某些實(shí)施 例中，基體材料124的厚度在大約2微米到大約15微米的范圍內(nèi)。在某些實(shí)施例中，基體 材料124的厚度可以更小或更大。提供尺寸類似或大于基體材料124厚度的微粒122的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是使得至少一個(gè) 微粒122的至少一部分能夠延伸出基體材料124的外表面119，該情形在圖6中有最清楚的 展示。該延伸使得微粒122的一部分130嵌入到相鄰層，即第二涂層116中。該涂層的鏈 接使得層之間更好的粘合，并且將層的力學(xué)響應(yīng)連接起來(lái)。這樣，當(dāng)受到?jīng)_擊力時(shí)，第一涂 層114和第二涂層116會(huì)更像一個(gè)鏈接的系統(tǒng)作出響應(yīng)，而不是像帶有邊界層的分離的系 統(tǒng)作出回應(yīng)。該機(jī)制不僅通過使層更堅(jiān)實(shí)來(lái)協(xié)助控制回旋，還能幫助防止層在高爾夫球的 使用期內(nèi)剝離。從第一涂層114延伸至第二涂層116的微粒甚至還幫助涂層在表面特征，比如凹 坑上的涂布。當(dāng)涂布具有凹坑的球時(shí)，涂料會(huì)在表面特征周圍，比如在凹坑的凹腔中或者在 凹坑的邊緣周圍以不可預(yù)測(cè)的方式堆積。凹坑的凹腔在圖7、圖8中表示。在圖7中，第一 涂層114涂布的很薄，使得微粒122的部分130凸出第一涂層114的外表面。在一個(gè)實(shí)例 中，為了幫助確保正確的定位，當(dāng)微粒122的尺寸在大約3微米到大約15微米的范圍內(nèi)時(shí)， 第一涂層114的涂布厚度在大約3微米到大約5微米范圍內(nèi)。如圖8所示，第二涂層116 涂布在微粒122突出的尖端之上，其可以幫助使第二涂層116的流動(dòng)順暢，以幫助獲得更一 致的厚度。另外，由于使用了兩個(gè)很薄的層，層在表面特征上以預(yù)料之外的方式堆積的可能 性更小了。在某些實(shí)施例中，第二涂層116涂布的厚度會(huì)確保微粒122的凸出部分被覆蓋。 例如，當(dāng)涂布到在3微米到大約15微米厚的基體材料中包含3微米到大約15微米的微粒 的第一涂層114上時(shí)，第二涂層116的厚度可以在大約15微米到20微米之間。否則，微粒 122會(huì)變成表面特征，并且影響球表面的空氣流動(dòng)。在其他實(shí)施例中，微粒122可以用來(lái)提 供表面特征，以影響空氣動(dòng)力學(xué)流動(dòng)。具有定向微粒的復(fù)合材料的薄膜還可以用作高爾夫球的任意兩個(gè)內(nèi)部層之間的 復(fù)合層132。如圖9所示，基體材料124中的不規(guī)則形狀的微粒122位于外核層106和覆 蓋層110之間。微粒122的形狀制成允許微粒122的部分130穿過基體材料124的外表面 136和覆蓋物110的內(nèi)表面，延伸至覆蓋物110的主體140中。圖10表示在球心104的外表面134上形成的復(fù)合層132。不規(guī)則形狀的微粒122 的尺寸允許微粒122的一部分130延伸穿過基體材料124的外表面136和相鄰層的內(nèi)表面 138，以嵌入到相鄰層的主體140中。盡管已在實(shí)例中討論了各種特定的層，但是具有不規(guī) 則形狀的微粒122的復(fù)合層132可以設(shè)置任意在兩個(gè)層之間。在某些實(shí)施例中，可以提供 有多于一個(gè)的復(fù)合層132。復(fù)合層132可以涂布到任意已經(jīng)形成的層的外表面。球的層可以利用任何已知的 方法形成，比如鑄模成型。復(fù)合層132可以通過本技術(shù)領(lǐng)域中任何公知的方法涂布到任意 層的外表面，比如噴涂。復(fù)合層132不但有助于層之間的粘合，還可以使高爾夫球的整體外 形變得堅(jiān)固。[0077]為了確定在作為高爾夫球薄涂層的基體中提供定向微粒的影響，本實(shí)用新型進(jìn)行 了多種測(cè)試。對(duì)多個(gè)球進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖15-25所示。表1包含進(jìn)行了各種性能 測(cè)試的球的列表。表1 測(cè)試球
權(quán)利要求1.一種高爾夫球，其特征在于，包含表層；涂布于所述表層的涂層； 所述涂層包含第一層和第二層；所述涂層的第一層包含多個(gè)微粒，其中，所述多個(gè)微粒中的每個(gè)微粒具有不規(guī)則的周 邊形狀；其中，所述多個(gè)微粒中的第一組微粒以預(yù)定的方向位于第一層中；并且 其中，所述多個(gè)微粒中的至少一個(gè)微粒的一部分延伸至第二層中。
2.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(gè)微粒中的每個(gè)微粒具有包 含核心和至少一個(gè)延伸離開核心的凸出物的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高爾夫球，其特征在于，所述至少一個(gè)凸出物包含絲狀體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高爾夫球，其特征在于，所述形狀包含多個(gè)延伸離開核心的 絲狀體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高爾夫球，其特征在于，所述形狀為四腳體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高爾夫球，其特征在于，所述第一層包含涂布在表層的外表 面上的底漆層，所述第二層包含涂布在底漆層的外表面上的漆層，其中至少一個(gè)絲狀體從 底漆層延伸至所述漆層中。
7.一種高爾夫球，其特征在于，包含 第一層；環(huán)繞第一層的第二層；位于第一層和第二層之間的復(fù)合材料層；所述復(fù)合材料層包含多個(gè)微粒，其中，微粒層中的每個(gè)微粒具有不統(tǒng)一的形狀，并且 一定百分比的微粒以預(yù)定的方向位于微粒層中；并且其中，微粒中的一個(gè)的至少一部分從微粒層延伸至所述第一層和所述第二層中的至少一個(gè)層中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述第一層包含球心層，所述第二層 包含表層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述第一層包含內(nèi)球心，所述第二層 包含外球心。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述第一層包含球心層，所述第二層包含覆蓋層。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述第一層包含覆蓋層，所述第二 層包含表層。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述第一層包含涂布在表層上的第 一涂層，所述第二層包含涂布在第一層上的第二涂層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的高爾夫球，其特征在于，所述第一涂層包含底漆層，所述第 二涂層包含漆層。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高爾夫球，其特征在于，所述微粒的不統(tǒng)一的形狀包含核心 和至少一個(gè)延伸離開核心的凸出物。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的高爾夫球，其特征在于，所述微粒的不統(tǒng)一的形狀包含核 心和至少兩個(gè)延伸離開核心的凸出物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的高爾夫球，其特征在于，所述微粒的不統(tǒng)一的形狀包含四 腳體。
17.一種高爾夫球，其特征在于，包含球心；環(huán)繞所述球心的層；位于所述球心和所述層之間的微粒層；所述微粒層包含多個(gè)微粒；每個(gè)微粒包含核心和多個(gè)延伸離開核心的凸出物，每個(gè)凸出物具有從核心到凸出物尖 端的長(zhǎng)度，每個(gè)微粒具有通過圍繞每個(gè)凸出物尖端的內(nèi)接球測(cè)量的直徑，其中，所述球的直徑為 微粒的直徑，其中，每個(gè)微粒的直徑小于200微米；并且其中，至少一個(gè)微粒的方向使得至少一個(gè)凸出物從微粒層延伸至所述層中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的高爾夫球，其特征在于，所述微粒層包含底漆，所述層包含 漆層。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的高爾夫球，其特征在于，所述微粒層涂布在實(shí)心高爾夫球 的任意層，所述層是實(shí)心高爾夫球的任意相鄰的層。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高爾夫球，其具有涂布在球的層的至少一個(gè)表面上的復(fù)合材料層。復(fù)合材料包括多個(gè)微粒。微粒的形狀能夠特定定向。復(fù)合材料中一定百分比的微粒實(shí)現(xiàn)特定定向。至少一個(gè)微粒的一部分從復(fù)合材料層中延伸至相鄰的、環(huán)繞的層中。微?？梢跃哂兴哪_體形狀。復(fù)合層可以涂布成例如底漆層中的薄膜涂層。
文檔編號(hào)A63B37/14GK201783152SQ20102000151
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者亞瑟·莫里納瑞 申請(qǐng)人:耐克國(guó)際有限公司