高爾夫球表面上的凹凸圖案的設(shè)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(shè)計方法的步驟如下：（1）假設(shè)大量的圓在假想球的表面上；（2）基于大量的圓的位置，假設(shè)大量的形成點（16）；（3）基于大量的形成點（16），通過沃羅諾伊空間分割算法在假想球的表面上假設(shè)大量的沃羅諾伊區(qū)域（18）；以及（4）基于大量的沃羅諾伊區(qū)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(shè)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(yōu)先權(quán)。這些日本專利申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本申請中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種高爾夫球。更具體地，本發(fā)明涉及一種高爾夫球表面上的凹凸圖案的設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0003]高爾夫球在其表面上具有大量的凹痕。凹痕干擾在飛行中繞著高爾夫球的氣流從而導(dǎo)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后移動，導(dǎo)致阻力減小。湍流分離促進(jìn)由回旋引起的高爾夫球上側(cè)的分離點和下側(cè)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(yīng)”。
[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占有比。眾所周知，占有比與飛行性能相互關(guān)聯(lián)。JP4-347177公開了具有增大的占有比的高爾夫球。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(qū)域的高爾夫球中，能夠達(dá)到高占有比。然而，小的凹痕不利于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(yīng)受到限制。
[0006]USP7, 198，577公開了具有六邊形凹痕的高爾夫球。該高爾夫球的占有比高。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(yīng)是不足的。
[0007]美國高爾夫球協(xié)會(USGA)已經(jīng)建立關(guān)于高爾夫球的對稱性的規(guī)則。依據(jù)該規(guī)則，在PH (pole horizontal)旋轉(zhuǎn)期間的軌跡和在POP (pole over pole)旋轉(zhuǎn)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(guī)則。換句話說，空氣動力對稱性差的高爾夫球不符合該規(guī)則?？諝鈩恿ΨQ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(zhuǎn)或POP旋轉(zhuǎn)的空氣動力特性差。PH旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸貫穿高爾夫球的兩極而延伸，POP旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸垂直于PH旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)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(xiàn)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，靠近接縫的凹痕易于有序地排列。接縫的位置與赤道的位置一致或者接縫位于靠近赤道的位置?？拷嗟赖膮^(qū)域是唯一的區(qū)域。切除毛刺損害了高爾夫球的空氣動力對稱性。
[0009]本發(fā)明人在日本專利申請N0.2012-244973中已經(jīng)提出利用沃羅諾伊空間分割算法設(shè)計凹凸圖案的方法。該設(shè)計過程能夠獲得具有高占有比的圖案。此外，該設(shè)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(xiàn)由于切除毛刺導(dǎo)致凹痕變形的影響。更具體地，顯現(xiàn)損害空氣動力對稱性的現(xiàn)象。此外，當(dāng)切除量變化時，也顯現(xiàn)在PH旋轉(zhuǎn)期間的軌跡高度顯著地變化的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象的原因被認(rèn)為是靠近接縫的凹痕量由于切除顯著地減少。
[0011]本發(fā)明的目的是提供一種飛行性能極好的高爾夫球。本發(fā)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(fā)明內(nèi)容】

[0012]根據(jù)本發(fā)明的高爾夫球表面上凹凸圖案的設(shè)計方法的步驟包括:
[0013](1)假設(shè)大量的圓在假想球的表面上；
[0014](2)基于大量的圓的位置,假設(shè)大量的形成點(generating point)；
[0015](3)基于大量的形成點,通過沃羅諾伊空間分割算法(Voronoi tessellation)在假想球的表面上假設(shè)大量的沃羅諾伊區(qū)域；和
[0016](4)基于大量沃羅諾伊區(qū)域的輪廓，在假想球的表面上分配凹痕和槽肩。
[0017]通過該設(shè)計方法，能夠很容易地獲得飛行性能極好的高爾夫球。
[0018]優(yōu)選地，在步驟(1)中，大量的圓被假設(shè)成每個圓與鄰近該圓的另一個圓不相交。優(yōu)選地，在步驟(1)中，假設(shè)直徑大于等于2.0mm并且小于等于6.0mm的大量的圓。優(yōu)選地，步驟(1)中假設(shè)的圓的數(shù)量大于等于280并且小于等于400。優(yōu)選地，步驟(1)中假設(shè)的圓的總面積與假想球的表面面積的比值大于等于60%。
[0019]優(yōu)選地，在步驟(2)中，每個圓的中心被假設(shè)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(shè)為形成點。
[0020]優(yōu)選地，步驟(3)包括以下步驟:
[0021](3.1)假設(shè)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)對于各個形成點，假設(shè)一組單元，對于該一組單元，上述每個形成點是最靠近的形成點；和
[0024](3.4)設(shè)置每個組為沃羅諾伊區(qū)域。
[0025]根據(jù)本發(fā)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范圍Rh為大于等于0.4mm的凹痕。優(yōu)選地，半徑變化范圍Rh為0.4mm以上的凹痕數(shù)與凹痕總數(shù)的比值Pl大于等于30%。
[0026]根據(jù)另一個方面，根據(jù)本發(fā)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(shù)學(xué)公式的凹痕。
[0027]Rh/Rave ≥0.25
[0028]在該數(shù)學(xué)公式中，Rh表示半徑變化范圍，Rave表示平均半徑。
[0029]此外，根據(jù)另一個方面，根據(jù)本發(fā)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，具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍Rhmax和具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍Rhmin之間的差值大于等于0.1mm。[0030]此外，根據(jù)另一個方面，根據(jù)本發(fā)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(shù)學(xué)公式。
[0031 ] (Rhmax-Rhmin)>(R1-R2)
[0032]在該數(shù)學(xué)公式中，Rhmax表示具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍，Rhmin表示具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍，Rl表示具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的平均半徑，以及R2表示具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的平均半徑。
[0033]此外，根據(jù)另一個方面，根據(jù)本發(fā)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，該凹痕在緯度大于等于-10°并且小于等于10°的區(qū)域中的半徑變化范圍Rh為0.4mm以上。存在于緯度大于等于-10°并且小于等于10°的區(qū)域中的凹痕中的具有最大面積A的凹痕的面積Amax小于等于22.0mm2。存在于緯度大于等于-10°并且小于等于10°的區(qū)域中的凹痕的面積A的平均值A(chǔ)ave小于等于18.0mm2。[0034]優(yōu)選地，在緯度大于等于-10°并且小于等于10°的區(qū)域中，半徑變化范圍Rh為
0.4mm以上的凹痕的數(shù)量NEl與凹痕的總數(shù)量NE的比值PEl大于等于30%。
[0035]優(yōu)選地，高爾夫球在緯度大于等于-10°并且小于等于10°的區(qū)域中具有滿足以下數(shù)學(xué)公式(I)的凹痕。
[0036]Rh/Rave ^ 0.25 (I)
[0037]在該數(shù)學(xué)公式中，Rh表示半徑變化范圍，Rave表示平均半徑。優(yōu)選地，在緯度大于等于-10°并且小于等于10°的區(qū)域中，滿足數(shù)學(xué)公式(I)的凹痕8的數(shù)量NE2與凹痕的總數(shù)量NE的比值PE2大于等于10%。
[0038]優(yōu)選地，具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍Rhmax和具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍Rhmin之間的差值大于等于0.1mm。
[0039]優(yōu)選地，該高爾夫球滿足以下數(shù)學(xué)公式(2)。
[0040](Rhmax-Rhmin) > (R1-R2) (2)
[0041]在該數(shù)學(xué)公式中，Rhmax表示具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍，Rhmin表示具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍，Rl表示具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的平均半徑，以及R2表示具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的平均半徑。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1是根據(jù)本發(fā)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(shè)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(shè)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(qū)域的放大圖；
[0050]圖9是沃羅諾伊空間分割算法使用的網(wǎng)孔的前視圖；
[0051]圖10是假想球的前視圖，假設(shè)在其表面上通過簡單方法獲得沃羅諾伊區(qū)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中凹痕的半徑變化范圍的方法的圖表；
[0055]圖14是根據(jù)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(huán)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(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)明的實例1.1的高爾夫球的評價結(jié)果的圖表；
[0064]圖23是顯示根據(jù)本發(fā)明的實例1.2的高爾夫球的評價結(jié)果的圖表；
[0065]圖24是顯示根據(jù)本發(fā)明的實例1.3的高爾夫球的評價結(jié)果的圖表；
[0066]圖25是顯示根據(jù)比較例I的高爾夫球的評價結(jié)果的圖表；
[0067]圖26是顯示根據(jù)參考例I的高爾夫球的評價結(jié)果的圖表；
[0068]圖27是根據(jù)本發(fā)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(jù)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(jù)本發(fā)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(jù)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(jù)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范圍的方法的圖表；
[0079]圖38是說明計算圖35中高爾夫球的半徑變化范圍的方法的圖表。
【具體實施方式】
[0080]以下將參考附圖并基于較優(yōu)實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。
[0081]圖1所示的高爾夫球2包括球形內(nèi)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(cè)上的涂料層和標(biāo)記層，但是這些層未顯示在圖中。中間層可以被設(shè)置在內(nèi)核4和覆蓋物6之間。
[0082]高爾夫球2的直徑優(yōu)選為40mm以上并且45mm以下。考慮到符合美國高爾夫球協(xié)會(USGA)建立的規(guī)則，該直徑特別優(yōu)選為大于等于42.67mm。考慮到抑制空氣阻力，該直徑更優(yōu)選為小于等于44mm，特別優(yōu)選為小于等于42.80mm。高爾夫球2的重量優(yōu)選為40g以上并且50g以下?？紤]到獲得大的慣性，該重量更優(yōu)選為大于等于44g，特別優(yōu)選為大于等于45.0Ogo考慮到符合美國高爾夫球協(xié)會(USGA)建立的規(guī)則，該重量特別優(yōu)選為小于等于45.93g0
[0083]內(nèi)核4通過交聯(lián)橡膠組合物形成。橡膠組合物中使用的基礎(chǔ)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?？梢允褂脙煞N及以上的橡膠的組合?？紤]到回彈性，聚丁二烯是優(yōu)選的，高順式聚丁二烯是特別地優(yōu)選的。
[0084]為了交聯(lián)內(nèi)核4，能夠使用共交聯(lián)劑?？紤]到回彈性，優(yōu)選的共交聯(lián)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(yōu)選地，橡膠組合物包括有機過氧化物與共交聯(lián)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(huán)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(jù)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(nèi)核4的橡膠組合物中。交聯(lián)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(nèi)核4的直徑優(yōu)選為30.0mm以上，特別優(yōu)選為38.0mm以上。內(nèi)核4的直徑優(yōu)選為小于等于42.0mm，特別優(yōu)選為小于等于41.5mm。內(nèi)核4可以由兩個以上的層組成。內(nèi)核4在其表面上可以具有肋部。
[0087]用于覆蓋物6的適合的聚合物是離聚物樹脂。優(yōu)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(yōu)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(guān)于二元共聚物和三元共聚物，優(yōu)選的α-烯烴是乙烯和丙烯，而優(yōu)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。用于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于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、熱塑性聚酰胺類彈性體、熱塑性聚酯彈性體和熱塑性聚烯烴彈性體?？紤]到回旋性能，熱塑性聚氨酯彈性體是優(yōu)選的。
[0089]根據(jù)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(wěn)定劑，熒光材料，熒光增白劑等等足量的被包含在覆蓋物6中。為了調(diào)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(yōu)選為0.1mm以上，特別優(yōu)選為0.3mm以上。覆蓋物6的厚度優(yōu)選為小于等于2.5mm，特別優(yōu)選為小于等于2.2mm。覆蓋物6的比重優(yōu)選為0.90以上，特別優(yōu)選為0.95以上。覆蓋物6的比重優(yōu)選為小于等于1.10，特別優(yōu)選為小于等于1.05。覆蓋物6可以由兩個及以上的層組成。當(dāng)覆蓋物6具有兩個以上的層時，優(yōu)選地所有層的厚度之和在上述范圍內(nèi)。當(dāng)覆蓋物6具有兩個以上的層時，優(yōu)選地每個層的比重在上述范圍內(nèi)。
[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(shè)計凹凸圖案的方法中，使用沃羅諾伊空間分割算法。在設(shè)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，基于形成點，大量的區(qū)域被假設(shè)在假想球12的表面上。在本說明書中，這些區(qū)域稱為“沃羅諾伊區(qū)域”。基于這些沃羅諾伊區(qū)域的輪廓，分配凹痕8和槽肩10?？紤]到效率，設(shè)計過程優(yōu)選利用電腦和軟件來執(zhí)行。當(dāng)然，本發(fā)明即使通過手算也是可行的。本發(fā)明的本質(zhì)不在電腦和軟件。以下將詳細(xì)描述設(shè)計過程。
[0093]在設(shè)計過程中，如圖4和5所示，大量的圓14被假設(shè)在假想球12的表面上。假設(shè)這些圓14的方法與設(shè)計具有圓形凹痕的凹痕圖案的方法相同。設(shè)計具有圓形凹痕的凹痕圖案的方法對于一個本領(lǐng)域技術(shù)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(shù)量為344。
[0094]基于這些圓14的位置，大量的形成點被假設(shè)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(shè)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(shù)量為344，所以形成點16的數(shù)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(xiàn)?；诔行囊酝獾狞c，可以假設(shè)形成點。例如，在圓周上的點可以被設(shè)置為形成點。
[0095]基于這些形成點16，假設(shè)大量的沃羅諾伊區(qū)域。圖8顯示沃羅諾伊區(qū)域18。在圖8中，形成點16a靠近六個形成點16b。每個參考標(biāo)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(biāo)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(xiàn)。球面多邊形是沃羅諾伊區(qū)域18。假想球12的表面被分成大量的沃羅諾伊區(qū)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(shù)量為344，所以沃羅諾伊區(qū)域18的數(shù)量為344。
[0096]基于垂直平分線22限定每個沃羅諾伊區(qū)域18的輪廓的計算是很復(fù)雜的。以下將描述簡單地獲得沃羅諾伊區(qū)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。這些分割基于陣面推進(jìn)法。該陣面推進(jìn)法被公開在“Daigakuin Johoshorikogaku
3,Keisan Rikigaku (研究生院3、計算動力學(xué)的信息科學(xué)科學(xué)與技術(shù))”(由KoichiITO編輯，由Kodansha株式會社出版)。圖9所示的網(wǎng)孔24通過該分割獲得。網(wǎng)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(wǎng)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(shù)量優(yōu)選為10000，特別優(yōu)選為大于等于 100000。
[0097]計算在網(wǎng)孔24中每個單元與全部形成點16之間的距離。對于每個單元，計算數(shù)量與形成點16的數(shù)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于的形成點16有關(guān)。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]對于每個形成點16，假設(shè)與形成點16有關(guān)的一組單元。換句話說，假設(shè)一組單元，對于該一組單元，該形成點16是最靠近的形成點16。該組被設(shè)置為沃羅諾伊區(qū)域18。如圖10和11顯示獲得的大量沃羅諾伊區(qū)域18。在圖10和11中，當(dāng)靠近特定單元的另一個單元屬于不同于特定單元所屬的沃羅諾伊區(qū)域18的沃羅諾伊區(qū)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(qū)域18的輪廓是鋸齒形輪廓。該輪廓經(jīng)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(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)的多個點通過樣條曲線彼此連接。環(huán)通過樣條曲線而獲得。當(dāng)形成環(huán)時，一些點可以被刪除，可以繪出樣條曲線。環(huán)的尺寸可以被放大或縮小以獲得新環(huán)。槽肩10被分配到環(huán)上或在環(huán)外。換句話說，槽肩10被分配到沃羅諾伊區(qū)域18的輪廓附近。同時，凹痕8被分配在環(huán)內(nèi)或在環(huán)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(yōu)選地，假設(shè)最深點在連接環(huán)的中心至假想球12的中心的線上。環(huán)的中心的坐標(biāo)是限定環(huán)的全部參考點的坐標(biāo)的平均值。最深點被投影到假想球12的表面上。假設(shè)圓弧，該圓弧穿過投影點并位于在假想球12的表面上，并且圓弧的兩端位于環(huán)上。假設(shè)平滑曲線，該平滑曲線穿過圓弧的兩端和最深點，并在高爾夫球2的徑向方向上向內(nèi)凸。優(yōu)選地，平滑曲線是圓弧。平滑曲線和環(huán)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(huán)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]緯度大于等于-10°并小于等于10°的區(qū)域稱為靠近赤道的區(qū)域。中心點被包含在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)的凹痕為在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)的凹痕。中心點沒有被包含在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)的凹痕不是在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)的凹痕。[0125]靠近赤道的區(qū)域內(nèi)的凹痕8基于圖16和17所示的圖案進(jìn)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占有比，凹痕8的數(shù)量可以增加。在校正之后獲得的凹凸圖案如圖2和3所示。出現(xiàn)在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)的一些凹痕8的輪廓被改變。出現(xiàn)在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)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(xiàn)在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)的凹痕8之中具有最大面積A的凹痕8的面積Amax小于等于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(dāng)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，由于切除導(dǎo)致飛行性能的變化不大可能出現(xiàn)。面積Amax優(yōu)選為小于等于21.0mm2,特別優(yōu)選為小于等于20.0mm2。面積Amax優(yōu)選為大于等于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(shè)30個點。這些點被假設(shè)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(shè)在輪廓上；
[0129](ii)第二點，該點被假設(shè)在輪廓上并且靠近第一點；以及
[0130](iii)中心點 O。
[0131]30個三角形的面積之和被認(rèn)為是凹痕8的面積A。
[0132]出現(xiàn)在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)的全部凹痕8的面積A的平均值A(chǔ)ave小于等于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(dāng)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，由于切除導(dǎo)致飛行性能的變化不大可能出現(xiàn)。平均值A(chǔ)ave更優(yōu)選為小于等于17.0mm2,特別優(yōu)選為小于等于16.0mm2。平均值A(chǔ)ave優(yōu)選為大于等于13.0mm2n
[0133]考慮到高爾夫球2的飛行性能，凹痕8的占有比優(yōu)選為大于等于85%，更優(yōu)選為大于等于90%，特別優(yōu)選為大于等于92%?？紤]到高爾夫球2的耐久性，占有比優(yōu)選為小于等于98%。在本實施例中，占有比為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(dá)到聞?wù)加斜取?br> [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(xiàn)了較優(yōu)的凹痕效應(yīng)。凹痕8的類型數(shù)優(yōu)選為大于等于50，特別優(yōu)選為大于等于100。在本實施例中，每個凹痕8具有不同于任何其它凹痕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(yōu)選為0.05mm以上，更優(yōu)選為0.08mm以上，特別優(yōu)選為0.1Omm以上?？紤]到抑制高爾夫球2在飛行中下降，該深度優(yōu)選為小于等于0.60mm,更優(yōu)選為小于等于0.45mm,特別優(yōu)選為小于等于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(fā)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?？紤]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(yōu)選為大于等于500mm3，更優(yōu)選為大于等于550mm3，特別優(yōu)選為大于等于600mm3?？紤]到抑制高爾夫球2在飛行中下降，該總和優(yōu)選為小于等于900mm3，更優(yōu)選為小于等于850mm3，特別優(yōu)選為小于等于800mm3。
[0137]考慮到不損害大致為球體的高爾夫球2的基本特征，凹痕8的總數(shù)優(yōu)選為大于等于250，更優(yōu)選為大于等于280，特別優(yōu)選為大于等于340。考慮到每個凹痕8能夠有助于凹痕效應(yīng)，該總數(shù)優(yōu)選為小于等于450，更優(yōu)選為小于等于400，特別優(yōu)選為小于等于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(shè)很多圓14?？紤]到凹痕8能夠均勻地被排列，優(yōu)選地圓14被假設(shè)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的直徑大于等于2.0mm并且小于等于6.0mm。
[0141](3)圓14的數(shù)量大于等于280并且小于等于450。
[0142](4)圓14的總面積與假想球12的表面面積的比值大于等于60%。
[0143]優(yōu)選地，圓14被假設(shè)為上述(I)至(4)表示的情況全部都滿足。
[0144]高爾夫球2具有半徑變化范圍Rh為0.4mm以上的凹痕8。計算半徑變化范圍Rh的方法如圖12所示。在該方法中，中心O的坐標(biāo)通過在凹痕8的輪廓上的全部控制點的坐標(biāo)平均值來確定?？刂泣c是從在輪廓上的單元中選出來的。典型地，通過移除進(jìn)行單元的選擇。在本實施例中，每一個凹痕8的控制點的數(shù)量為30?？刂泣c的數(shù)量不局限于30?？刂泣c的數(shù)量優(yōu)選為大于等于10并且小于等于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(biāo)被確定后，計算中心O和控制點之間的距離(即半徑R)。對于每個控制點，計算半徑R。圖13是繪制半徑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于經(jīng)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范圍Rh。半徑變化范圍Rh是凹痕8的變形的指標(biāo)。
[0146]半徑R可以基于假設(shè)在凹痕8的輪廓上的點而不是基于控制點來確定?；谠诎己?的輪廓上的30個點計算半徑變化范圍Rh。這些點被假設(shè)在中心O處間隔角為12°。假設(shè)點的數(shù)量不局限于30。假設(shè)點的數(shù)量優(yōu)選為大于等于10并且小于等于50。當(dāng)假設(shè)點的數(shù)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范圍Rh大于等于0.4mm。
[0148]在具有半徑變化范圍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。半徑變化范圍Rh為0.4mm以上的凹痕8的數(shù)量NI與凹痕8的總數(shù)N的比值Pl優(yōu)選為大于等于30%，更優(yōu)選為大于等于50%，特別優(yōu)選為大于等于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，具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕8的半徑變化范圍Rhmax與具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕8的半徑變化范圍Rhmin之間的差值優(yōu)選為大于等于
0.1mm,更優(yōu)選為大于等于0.3mm,特別優(yōu)選為大于等于0.5mm。
[0151]考慮到飛行性能，全部凹痕8的半徑變化范圍Rh的標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選為大于等于0.10，特別優(yōu)選為大于等于0.13。
[0152]高爾夫球2的凹痕8滿足以下數(shù)學(xué)公式(I)。
[0153]Rh/Rave ≥ 0.25 (I)
[0154]在該數(shù)學(xué)公式中，Rh表示半徑變化范圍，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可以基于在凹痕8的輪廓上的全部單元而不是基于控制點來確定。
[0156]平均半徑Rave可以基于在凹痕8的輪廓上假設(shè)的點來確定。更具體地，平均半徑Rave基于在凹痕8的輪廓上的30個點來計算。這些點被假設(shè)在中心O處間隔角為12°。假設(shè)點的數(shù)量不局限于30。假設(shè)點的數(shù)量優(yōu)選為大于等于10并且小于等于50。當(dāng)假設(shè)點的數(shù)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范圍Rh和平均半徑Rave滿足上述數(shù)學(xué)公式(I)。
[0158]在具有的凹痕8滿足上述數(shù)學(xué)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(shù)學(xué)公式(I)的凹痕8的數(shù)量N2與凹痕8的總數(shù)N的比值P2，優(yōu)選為大于等于10%，更優(yōu)選為大于等于20%，特別優(yōu)選為大于等于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(shù)學(xué)公式(2)。
[0160](Rhmax-Rhmin) > (R1-R2) (2)
[0161]在該數(shù)學(xué)公式中，Rhmax表示具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍，Rhmin表示具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍，Rl表示具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的平均半徑，而R2表示具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的平均半徑。(Rhmax-Rhmin)和(R1-R2)之間的差值優(yōu)選為大于等于0.1mm,更優(yōu)選為大于等于0.2mm,特別優(yōu)選為大于等于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(zhuǎn)期間的飛行性能，優(yōu)選半徑變化范圍Rh為0.4mm以上的凹痕8出現(xiàn)在靠近赤道的區(qū)域。在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)半徑變化范圍Rh為0.4mm以上的凹痕8的數(shù)量NEl與在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)凹痕8的總數(shù)NE的比值PEl，優(yōu)選為大于等于30%，更優(yōu)選為大于等于50%，特別優(yōu)選為大于等于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(zhuǎn)期間的飛行性能，優(yōu)選滿足上述數(shù)學(xué)公式(I)的凹痕8出現(xiàn)在靠近赤道的區(qū)域。在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)滿足上述數(shù)學(xué)公式(I)的凹痕8的數(shù)量NE2與在靠近赤道的區(qū)域內(nèi)凹痕8的總數(shù)NE的比值PE2，優(yōu)選為大于等于10%，更優(yōu)選為大于等于20%，特別優(yōu)選為大于等于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(qū)域內(nèi)凹痕8的數(shù)量優(yōu)選為大于等于30并且小于等于90，特別優(yōu)選為大于等于40并且小于等于60。
[0165]如上所述，本實施例中，通過與設(shè)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(shù)的方法。該方法包括以下步驟:[0167](I)產(chǎn)生隨機數(shù)；
[0168](2)基于隨機數(shù)確定在假想球12的表面上的坐標(biāo)；
[0169](3)計算具有該坐標(biāo)的點與已經(jīng)出現(xiàn)在假想球12的表面上的點之間的距離；和
[0170](4)當(dāng)距離在預(yù)定范圍內(nèi)時，確定具有該坐標(biāo)的點為形成點16。
[0171]在假想球12的表面上的點由球面坐標(biāo)(θ，φ )表示。這里，Θ表示緯度，φ表示經(jīng)度。球面坐標(biāo)(θ，φ)能夠通過以下數(shù)學(xué)公式計算得到。
[0172]
【權(quán)利要求】
1.一種高爾夫球表面上的凹凸圖案的設(shè)計方法，其特征在于，所述方法包括步驟: (1)假設(shè)大量的圓在假想球的表面上； (2)基于所述大量的圓的位置，假設(shè)大量的形成點； (3)基于所述大量的形成點，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(shè)大量的沃羅諾伊區(qū)域；和 (4)基于所述大量的沃羅諾伊區(qū)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(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 在所述步驟(1)中，所述大量的圓被假設(shè)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(shè)直徑大于等于2.0mm并且小于等于6.0mm的大量的圓； 在所述步驟(1)中假設(shè)的所述圓的數(shù)量大于等于280并且小于等于400 ;并且 在所述步驟(1)中假設(shè)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于等于60%。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，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(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述步驟(3)包括步驟: (3.1)假設(shè)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)對于每個形成點假設(shè)一組單元，其中，對于所述一組單元，所述每個形成點是最靠近的形成點；和 (3.4)設(shè)置每個組為沃羅諾伊區(qū)域；并且 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(qū)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，其特征在于，這些凹痕包括半徑變化范圍Rh大于等于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，其特征在于，這些凹痕包括滿足以下數(shù)學(xué)公式的凹痕:
Rh/Rave ^ 0.25 其中，在所述數(shù)學(xué)公式中，Rh表示半徑變化范圍，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，其特征在于，具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍Rhmax和具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍Rhmin之間的差值大于等于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，其特征在于，所述高爾夫球滿足以下數(shù)學(xué)公式:
(Rhmax-Rhmin)>(R1-R2) 其中，在所述數(shù)學(xué)公式中，Rhmax表示具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍，Rhmin表示具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍，Rl表示具有最大半徑變化范圍Rh的所述凹痕的平均半徑，以及R2表示具有最小半徑變化范圍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，其特征在于， 所述高爾夫球具有凹痕，所述凹痕在緯度大于等于-10°并且小于等于10°的區(qū)域中的半徑變化范圍Rh大于等于0.4mm ； 存在于所述緯度大于等于-10°并且小于等于10°的所述區(qū)域中的所述凹痕中的具有最大面積A的凹痕的面積Amax小于等于22.0mm2 ;并且 存在于所述緯度大于等于-10°并且小于等于10°的所述區(qū)域中的所述凹痕的面積A的平均值A(chǔ)ave小于等于18.0mm2。
10.如權(quán)利要求9所述的高爾夫球，其特征在于， 所述高爾夫球在所述緯度大于等于-10°并且小于等于10°的所述區(qū)域中具有滿足以下數(shù)學(xué)公式(I)的凹痕:
Rh/Rave ^ 0.25 (I) 其中，在所述數(shù)學(xué)公式(I)中，Rh表示半徑變化范圍，Rave表示平均半徑； 具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍Rhmax和具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍Rhmin之間的差值大于等于0.1mm ;并且所述高爾夫球滿足以下數(shù)學(xué)公式(2): (Rhmax-Rhmin)>(R1-R2) (2) 其中，在所述數(shù)學(xué)公式(2)中，Rhmax表示具有最大半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍，Rhmin表示具有最小半徑變化范圍Rh的凹痕的半徑變化范圍，Rl表示具有最大半徑變化范圍Rh的所述凹痕的平均半徑，以及R2表示具有最小半徑變化范圍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(yōu)先權(quán)日:2012年11月7日
【發(fā)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