專利名稱：高爾夫球的凹痕圖案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高爾夫球，具體地，涉及具有獨(dú)特的凹痕圖案的高爾夫球。更具體地， 本發(fā)明涉及一種通過生成不規(guī)則的多面體域、用凹痕包裝不規(guī)則區(qū)域并將不規(guī)則區(qū)域鑲嵌到高爾夫球表面的步驟來將凹痕布置到高爾夫球上的方法。
背景技術(shù)：
歷史以來，高爾夫球的凹痕圖案已經(jīng)具有不同的幾何形狀、圖案和結(jié)構(gòu)。首先，凹痕的設(shè)計(jì)目的是基于特定的高爾夫球結(jié)構(gòu)、材料性能和球手影響高爾夫球初始角度和旋轉(zhuǎn)條件的特點(diǎn)來提供預(yù)期的性能。因此，圖案改進(jìn)是用來獲得適當(dāng)空氣動(dòng)力學(xué)性能的第二設(shè)計(jì)步驟，從而修整高爾夫球飛行特點(diǎn)和性能。高爾夫球在飛行過程中的空氣動(dòng)力學(xué)的受力是由其速度和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的。這些受力表現(xiàn)為升力和阻力。升力垂直于飛行方向，其是由旋轉(zhuǎn)的高爾夫球的上、下部的空氣速度差導(dǎo)致的。這種現(xiàn)象歸因于馬格納斯效應(yīng)(Magnus)，馬格納斯研究了旋轉(zhuǎn)的球體和圓柱體上的空氣動(dòng)力學(xué)受力以后于1853年描述了這種現(xiàn)象，這種現(xiàn)象被描述為伯努利方程 (Bernoulli's equation)，第一熱力學(xué)定律的簡化。伯努利方程與壓力和速度相關(guān)，其中壓力與速度的平方成反比。由上部快速移動(dòng)的空氣和下部慢速移動(dòng)的空氣引起的速度差導(dǎo)致了高爾夫球上部的低壓和向上的升力。阻力與飛行的方向相反并與升力成正交。作用在球體上的阻力歸為寄生阻力，其包括壓力阻力和粘性或表層摩擦阻力。球體是一種低效空氣動(dòng)力形狀的扁平體。結(jié)果，球體周圍的加速流場引起球體前部高壓與后部低壓的較大壓力差。球體后部的低壓區(qū)也成為渦區(qū)。為了使阻力最小化，凹痕提供了一種加強(qiáng)流場并延緩氣流分離或減少球體后部的渦區(qū)的方法。表層摩擦力是一種存存于界面層內(nèi)的靠近球體表面的粘性作用。相關(guān)行業(yè)已經(jīng)做了許多努力通過凹痕干預(yù)和其它方法來使高爾夫球的空氣動(dòng)力效應(yīng)最大化，盡管他們由高爾夫國家管理機(jī)構(gòu)即美國高爾夫協(xié)會(huì)(U. S.G.A.)控制著。美國高爾夫協(xié)會(huì)的一個(gè)要求是高爾夫球具有空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)稱性。空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)稱性允許球在飛行時(shí)具有極少量的變化，而不論高爾夫球放在在開球處或地面上。優(yōu)選地，凹痕覆蓋高爾夫球的最大表面區(qū)域而不影響高爾夫球的空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)稱性。為改進(jìn)空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)稱性，許多凹痕圖案是基于幾何形狀。這些形狀包括圓形、六邊形、三角形或其它類似形狀。其它凹痕圖案一般基于五個(gè)多面體，包括二十面體、十二面體、八面體、立方體或四面體。而其它凹痕圖案基于十三個(gè)阿基米德體，例如小三十二面體、 菱形三十二面體、菱形八面體、扁立方體、扁十二面體或截?cái)喽骟w。進(jìn)一步，其它凹痕圖案基于六角形雙棱錐體。由于對(duì)稱體平面系統(tǒng)的數(shù)量是有限的，很難設(shè)計(jì)出新的對(duì)稱圖案。 此外，基于這些幾何形狀的一部分的凹痕圖案會(huì)帶來更少的最優(yōu)表面覆蓋和其它不利的凹痕結(jié)構(gòu)。因此，在生產(chǎn)具有改進(jìn)空氣動(dòng)力學(xué)性能的高爾夫球的嘗試中，經(jīng)常處理凹痕屬性例如數(shù)量、形狀、大小、體積和布置方式。Thurman申請(qǐng)的5，562，552號(hào)美國專利公開了一種具有二十面體凹痕圖案的高爾夫球，其中，二十面體的每個(gè)三角形面被三條直線分開形成3個(gè)三角形面，三條直線平分三角形面上的每個(gè)角，其中，凹痕始終布置在二十面體的面上。Mackey申請(qǐng)的5，046，742號(hào)美國專利公開了一種將凹痕包裝在由六邊形和五邊形組成的32面多面體上的高爾夫球，其中凹痕包裝在每個(gè)六邊形和每個(gè)五邊形中是相同的。Lee申請(qǐng)的4，998，733號(hào)美國專利公開了一種由十個(gè)“球形”的六邊形組成的高爾夫球，每個(gè)六邊形被分成六個(gè)等邊三角形，其中，每個(gè)三角形被在三角形的頂點(diǎn)和與頂點(diǎn)相對(duì)的邊緣的中點(diǎn)之間延伸的等分線分開，等分線是為了獲得改進(jìn)的對(duì)稱性。Winfield申請(qǐng)的6，682，442號(hào)美國專利公開了一種多面體作為凹痕的填充部件的用途，其將可預(yù)測方差引入凹痕圖案。多邊形從球的兩極延伸到分模線。任何沒有填充多面體的凹痕的空間都填充有其它凹痕。

發(fā)明內(nèi)容
在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明針對(duì)一種具有由分模線和多個(gè)凹痕組成的外表面的高爾夫球。凹痕以一種統(tǒng)一的圖案布置在一個(gè)或多個(gè)覆蓋外表面的域的多個(gè)副本上。不規(guī)則域由曲線形成，不規(guī)則域的每個(gè)副本的每一條曲線形成分模線的一部分。在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明針對(duì)一種將多個(gè)凹痕布置在高爾夫球表面上的方法。該方法包括用中點(diǎn)到中點(diǎn)的方法在四面體基礎(chǔ)上形成第一和第二不規(guī)則域、將第一和第二不規(guī)則域畫在球體上、用凹痕包裝第一和第二不規(guī)則域、用統(tǒng)一的圖案嵌入第一和第二不規(guī)則域來覆蓋球體。中點(diǎn)到中點(diǎn)的方法包括提供四面體的單個(gè)面，單個(gè)面包括第一邊緣在頂點(diǎn)處連接到第二邊緣；用曲線連接第一邊緣的中點(diǎn)和第二邊緣的中點(diǎn)；圍繞面中心旋轉(zhuǎn)線副本以使線和副本完全環(huán)繞中心，并形成由線和副本限定的第一不規(guī)則域；圍繞頂點(diǎn)旋轉(zhuǎn)線隨后的副本以使線和隨后副本完全環(huán)繞頂點(diǎn)并形成由線和副本限定的第二不規(guī)則域。在另一種實(shí)施方式中，本發(fā)明針對(duì)一種具有包括多個(gè)凹痕的外表面的高爾夫球， 其中用以下方法布置凹痕，該方法包括用中點(diǎn)到中點(diǎn)的方法在四面體基礎(chǔ)上形成第一和第二不規(guī)則域、將第一和第二不規(guī)則域畫在球體上、用凹痕包裝第一和第二不規(guī)則域、用統(tǒng)一的圖案嵌入第一和第二不規(guī)則域來覆蓋球體。


附圖為說明書的一部分，并結(jié)合說明書進(jìn)行理解，其中，在不同附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的組成部分。附圖IA示出了具有按照本發(fā)明方法布置的凹痕的高爾夫球；附圖IB示出了一種多面體表面；附圖IC示出了附圖IB所示多面體表面中本發(fā)明的一單元；附圖ID示出了按照本發(fā)明的方法形成的包裝有凹痕的區(qū)域，其由兩個(gè)附圖IC所示的單元形成。附圖2示出了在其上有控制點(diǎn)的多面體的單個(gè)面；附圖3A示出了一個(gè)多面體的面；附圖;3B示出了本發(fā)明的帶有凹痕的一個(gè)單元； 附圖3C示出了由附圖:3B所示單元所形成的帶有凹痕的區(qū)域；附圖3D示出了由附圖3C所示區(qū)域按照本發(fā)明的方法所形成的高爾夫球；
附圖4A示出了兩個(gè)多面體的面；附圖4B示出了附圖4A所示的兩個(gè)多面體面中的本發(fā)明的第一區(qū)域；附圖4C示出了在三個(gè)多面體面中的本發(fā)明的第一區(qū)域和第二區(qū)域；附圖4D示出了由附圖4C所示區(qū)域按照本發(fā)明的方法所形成的高爾夫球；附圖5A示出了一個(gè)多面體的面；附圖5B示出了多面體面中本發(fā)明的第一區(qū)域； 附圖5C示出了在三個(gè)多面體面中本發(fā)明的第一區(qū)域和第二區(qū)域；附圖5D示出了由附圖5C 所示區(qū)域按照本發(fā)明的方法所形成的高爾夫球；附圖6A示出了一個(gè)多面體面；附圖6B示出了附圖6A所示多面體面中本發(fā)明的區(qū)域的一部分；附圖6C示出了按照本發(fā)明的方法形成的一個(gè)區(qū)域；附圖6D示出了由附圖6C 所示區(qū)域按照本發(fā)明的方法所形成的高爾夫球；附圖7A示出了一個(gè)多面體的面；附圖7B示出了附圖7A所示多面體面中本發(fā)明的一個(gè)區(qū)域；附圖7C示出了按照本發(fā)明的方法所形成的高爾夫球；附圖8A示出了多面體面中本發(fā)明的第一單元；附圖8B示出了附圖8A所示多面體面中本發(fā)明的第一單元和第二單元；附圖8C示出了由附圖8B所示的第一單元和第二單元組成的本發(fā)明的兩個(gè)區(qū)域；附圖8D示出了基于附圖8C所示兩個(gè)區(qū)域的單個(gè)區(qū)域；附圖8E 示出了由附圖8D所示區(qū)域按照本發(fā)明的方法所形成的高爾夫球；附圖9A示出了一個(gè)多面體的面；附圖9B示出了附圖9A所示多面體面中本發(fā)明的一個(gè)單元；附圖9C示出了組合形成本發(fā)明的一個(gè)區(qū)域的兩個(gè)附圖9B所示的單元；附圖9D 示出了在附圖9C所示的兩個(gè)單元的基礎(chǔ)上按照本發(fā)明的方法形成的一個(gè)區(qū)域；附圖9E示出了由附圖9D所示區(qū)域按照本發(fā)明的方法所形成的高爾夫球；附圖IOA示出了一個(gè)菱形十二面體的面；附圖IOB示出了附圖IOA所示面中本發(fā)明的一個(gè)部分；附圖IOC示出了形成本發(fā)明一個(gè)區(qū)域的附圖IOB所示的部分及其副本；附圖IOD示出了在附圖IOC所示部分的基礎(chǔ)上按照本發(fā)明的方法形成的一個(gè)區(qū)域；附圖IOE 示出了由附圖IOD所示區(qū)域按照本發(fā)明的方法所形成的高爾夫球；附圖IlA示出了一個(gè)投射到球體上的四面體的面；附圖IlB示出了附圖IlA所示的四面體面中本發(fā)明的第一區(qū)域；附圖IlC示出了投射到球體上的本發(fā)明的第一區(qū)域和第二區(qū)域；附圖IlD示出了嵌入并覆蓋球體表面的附圖IlC所示的區(qū)域；附圖IlE示出了用本發(fā)明的方法形成的高爾夫球的一部分；附圖IlF示出了用本發(fā)明的方法形成的高爾夫球的另一部分；附圖IlG示出了用本發(fā)明的方法所形成的高爾夫球。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種將凹痕按照來自規(guī)則或不規(guī)則區(qū)域生成的至少一個(gè)不規(guī)則區(qū)域中的同一圖案排列到高爾夫球表面上的方法。該方法包括選擇多面體控制點(diǎn)、用非直的草圖線連接控制點(diǎn)、按照第一方式將草圖線畫成圖案從而生成一個(gè)不規(guī)則區(qū)域、選擇性地按照第二方式將草圖線畫成圖案從而生成另外的不規(guī)則區(qū)域、用凹痕包裝不規(guī)則區(qū)域、按照統(tǒng)一的圖案嵌入不規(guī)則區(qū)域來覆蓋高爾夫球表面。該控制點(diǎn)包括多面體面的中心點(diǎn)、多面體頂點(diǎn)、多面體邊緣上的中點(diǎn)或其它點(diǎn)以及類似點(diǎn)。所述方法確保在最大限度減少或消除因成型過程的分模線形成的大圓圈時(shí)保持底層多面體的對(duì)稱性。附圖IA所示的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明包括具有凹痕12的高爾夫球10。最好如附圖ID所示，通過用凹痕包裝不規(guī)則區(qū)域14的方式來布置凹痕12。通過以下方法形成不規(guī)則區(qū)域14，當(dāng)不規(guī)則區(qū)域嵌入高爾夫球10的表面時(shí)，它們賦予表面比現(xiàn)有技術(shù)中的球體更大的對(duì)稱次序。區(qū)域14的不規(guī)則形狀又最大程度地減少了成型過程中高爾夫球分模線的外觀和影響，并使布置凹痕的靈活性比在規(guī)則區(qū)域中的靈活性更大。為獲得本發(fā)明的目的，術(shù)語“不規(guī)則區(qū)域”是指其中限定區(qū)域邊界的至少一個(gè)最好所有線不是直線。不規(guī)則區(qū)域可以通過這里所述的任何一個(gè)代表性的方法進(jìn)行限定。每一種方法在具有規(guī)則多面體頂點(diǎn)的外接球體基礎(chǔ)上生成一個(gè)或多個(gè)獨(dú)特的區(qū)域。下表1限定了基于相應(yīng)的多面體頂點(diǎn)(0，0，0)的外接球體頂點(diǎn)。表 1基于相應(yīng)的多面體頂點(diǎn)的外接球體頂點(diǎn)
權(quán)利要求
1.一種具有包括分模線和大量凹痕的外表面的高爾夫球，其中凹痕布置在用同一種圖案覆蓋外表面的一個(gè)或多個(gè)不規(guī)則區(qū)域的多個(gè)副本中，其中，所述不規(guī)則區(qū)域由非直的線限定，并且其中，所述不規(guī)則區(qū)域的多個(gè)副本中的每一個(gè)中的一條非直線形成分模線的一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于凹痕布置在用中點(diǎn)到中點(diǎn)的方法在四面體基礎(chǔ)上形成的兩個(gè)不規(guī)則區(qū)域中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于所述高爾夫球的外表面包括352個(gè)凹痕。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于所述高爾夫球的外表面包括3 個(gè)凹痕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于所述高爾夫球的外表面包括312個(gè)凹痕。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于所述高爾夫球的外表面包括340個(gè)凹痕。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于所述高爾夫球的外表面包括364個(gè)凹痕。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爾夫球，其特征在于所述高爾夫球的外表面包括376個(gè)凹痕。
9.一種將多個(gè)凹痕布置到高爾夫球表面上的方法，包括使用中點(diǎn)到中點(diǎn)的方法在四面體基礎(chǔ)上形成第一不規(guī)則區(qū)域和第二不規(guī)則區(qū)域，該方法包括提供四面體的一個(gè)單個(gè)面，所述面包括在頂點(diǎn)處與第二邊緣連接的第一邊緣；用非直的線連接第一條邊緣的中點(diǎn)和第二條邊緣的中點(diǎn)；繞所述面的中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)線的副本，使線和副本完全環(huán)繞中心點(diǎn)并形成由線和第二副本限定邊界的第一不規(guī)則區(qū)域；和繞頂點(diǎn)旋轉(zhuǎn)隨后副本，使線和隨后副本完全環(huán)繞頂點(diǎn)并形成由線和隨后副本限定邊界的第二不規(guī)則區(qū)域；將第一不規(guī)則區(qū)域和第二不規(guī)則區(qū)域繪制到球體上；用凹痕包裝第一不規(guī)則區(qū)域和第二不規(guī)則區(qū)域；和鑲嵌第一不規(guī)則區(qū)域和第二不規(guī)則區(qū)域，用統(tǒng)一的圖案覆蓋球體。
10.一種具有包括多個(gè)凹痕的外表面的高爾夫球，其特征在于所述凹痕按照權(quán)利要求 9所述方法布置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高爾夫球，當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域和第二區(qū)域鑲嵌到高爾夫球的表面上時(shí)，線及其副本以及隨后的副本形成高爾夫球的一條實(shí)分模線和兩條虛分模線。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種將凹痕布置到高爾夫球表面的方法，其中凹痕按照一種來自由規(guī)則或不規(guī)則多面體生成的至少一個(gè)不規(guī)則區(qū)域的圖案布置。所述方法包括選擇多面體的控制點(diǎn)、在這些控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上生成一個(gè)不規(guī)則區(qū)域、用凹痕包裝不規(guī)則區(qū)域、鑲嵌不規(guī)則區(qū)域使其覆蓋高爾夫球的表面?？刂泣c(diǎn)包括多面體面的中心點(diǎn)、多面體頂點(diǎn)、多面體邊緣上的中點(diǎn)或其它點(diǎn)和多面體上的其它點(diǎn)。所述方法確保當(dāng)最大程度的減少或消除因分模線產(chǎn)生的大圓圈時(shí)能保持底層多面體的對(duì)稱性。
文檔編號(hào)A63B37/14GK102553179SQ201110391238
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者M·R·馬德森, N·M·納達(dá)西 申請(qǐng)人:阿庫施耐特公司