ゴルフボール

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背景

スコットランド起源のゲームであるゴルフは、世界で最も人気のあるスポーツの1つです。米国だけでも、8,000人以上のプロ選手を含む2,400万人以上がゴルフをしています。世界中のゴルフトーナメントは、観客だけでなくプレーヤーにも人気があり、1960年代以降、テレビで広く取り上げられてきました。現在、ゴルフ専用のケーブルチャンネルや、多数のコンピュータゲームもあります。

基本的なゲームでは、さまざまなクラブを使用して、できるだけ少ないストロークで障害物を提示するように設計されたコースで、小さなボールを9ホールまたは18ホールの連続で打ち込みます。プレーヤーは、さまざまな形、サイズ、長さの最大14のクラブを選択して運ぶことができます。米国で使用されている標準のゴルフボールは、直径が最小1.68インチ（4.26 cm）です。英国のボールは少し小さいです。

ゴルフコースは通常、水、砂トラップまたはバンカー、樹木など、多くの危険を含む造園エリアに18の穴が広がっています。穴の間の距離を変えることによって難易度が増します。各ホールでのプレーはティーエリアで始まり、そこからプレーヤーはボールをフェアウェイに打ち込みます。各穴の長さは約150〜600ヤード（135〜540 m）です。成功したプレーヤーとは、ティーから200ヤード（180 m）以上ボールを打ち、3ショット未満でほとんどのホールに近づくことができるプレーヤーです。穴の終わりにはパッティンググリーンがあり、ボールを穴またはカップに入れて穴を完成させる必要があります。

ゴルフは通常、コース全体を一緒に移動する2〜4人のグループによってプレーされます。特定の状況を除いて、ボールはボールが置かれている場所からプレーする必要があります。ストローク競技では、ボールをティーからホールに移動するために使用されたストロークの総数が、その個々のホールのプレーヤーのスコアとして記録されます。コースを完了するために最も少ないストロークを使用するプレーヤーが勝者です。マッチプレーでは、ホールごとにスコアが比較され、プレーヤーは各ホールで勝ち、負け、または半分（同点）になります。

各ホールは、通常、長さに応じて、特定のショット数（パー）で到達する必要があります。バーディーはパーより1ストローク少ないホールのスコアであり、イーグルはパーより2ストローク少ないホールのスコアです。ホールインワンは、プレーヤーが1ストロークだけでボールをホールに打ち込んだときに得点されます。

今日、ゴルフボール市場の年間売上高は約5億5000万ドルで、毎年8億5000万個以上のゴルフボールが製造および出荷されています。現在、ボールは2つまたは3つの部分で作られています。ツーピースボールはゴムとプラスチックでできており、主にカジュアルゴルファーが使用します。これらのボールは、プロが使用するスリーピースボールよりもはるかに長持ちするため、ゴルフボールの全生産量の70％を占めています。スリーピースボールは、プラスチックカバー、ゴム糸の巻線、およびゲルまたは液体（砂糖と水）または固体を含むコアで構成されています。表面のディンプルパターンは、良好な飛行性能をもたらします。

最も一般的なディンプルパターンは、二十面体、十二面体、および八面体です。二十面体パターンは、20面体のサイコロのように、20個の同一の三角形の面を持つ多面体に基づいています。同様に、十二面体は、五角形の形をした12個の同一の面を持つ多面体に基づいています。八面体は、三角形の面を持つ8面体の多面体に基づいています。一部のボールは、500個のディンプルを備えた二十面体に基づいています。原則として、ディンプルの直径が約0.15インチ（0.38 cm）であれば、ボールのディンプルが多いほど飛ぶことができます。

ディンプルのサイズと深さもパフォーマンスに影響します。浅いディンプルは、深いディンプルよりもゴルフボールに多くのスピンを生成します。これにより、揚力が増加し、ボールが上昇して空中に長く留まり、転がりが少なくなります。深いディンプルは浅いディンプルよりもゴルフボールのスピンが少ないため、リフトが減少し、ボールが低い弾道に留まり、エアタイムが短くなり、ロールが大きくなります。小さなディンプルは一般にボールの弾道を低くし、風のコントロールを良くしますが、大きなディンプルはボールの弾道を高くし、飛行時間を長くします。

材料と空気力学の技術的進歩により、メーカーは、プレーヤーの特定のゲーム、気象条件、さらには特定のコース条件に合わせてゴルフボールをカスタムフィットできるようになりました。ゴルフボールは、4つの基本的なパフォーマンスカテゴリに分けることができます。距離と耐久性。制御と操作性;距離と制御;クラブヘッドのスピードが遅い。これらのカテゴリーには、さまざまな建築材料とデザインの80以上の異なるボールがあります。

全米ゴルフ協会（USGA）は、最大重量、最小サイズ、球対称性、初速度、および全体の距離に関して、ボールの規則を確立しています。ボールの重量は1.62オンス（45.93 g）を超えてはならず、球対称でなければなりません。 USGAによって承認された装置で測定した場合、速度は毎秒250フィート（75 m）（最大で毎秒255フィート[76.5 m]）を超えてはなりません。全体的な距離基準は、ボールが280ヤード（84 m）（最大296.8ヤード[89 m]）を超えるキャリーアンドロールの平均距離をカバーしてはならないことを規定しています。これらのルールは毎年更新されます。

現在、これらの規格に準拠したボールのモデルは約850あります。最近、約 2％のボール USGAのルールに準拠した、通常よりも大きなボールが導入されました。これらのボールは、より柔らかいコアとより厚く、より硬いカバーを備えており、よりまっすぐでより長いショットにつながります。

歴史

ゴルフのゲームは紀元前80年までさかのぼります。 ローマ皇帝が曲がった棒を使ってパガニカと呼ばれるゲームをプレイし、柔らかく羽を詰めたボール（または羽毛）を打ち込んだとき。このボールの直径は最大7インチ（17.5 cm）で、スコットランドのバージョンよりもはるかに大きかった。中世までに、このスポーツはバンディボールと呼ばれるゲームに進化しました。このゲームでは、まだ木製のクラブと直径約4インチ（10 cm）の小さなボールが使用されていました。

次の5世紀にわたって、ゲームはいくつかの大陸で開発され、最終的にはゴルフとして知られる人気のスコットランドのゲームに進化しました。他のヨーロッパ諸国も同様のゲームをプレイし、1657年にはオランダのバリエーションがアメリカの植民地でプレイされました。ヨーロッパでのスポーツの初期の開発中に、さまざまな種類の木材、象牙、リネン、さらには金属製のボールが試されましたが、羽毛は残っていました選択したボール。

ただし、スコットランドのゲームは、現代のゲームの直接の祖先です。最初の正式なゴルフクラブは1744年にエジンバラに設立されました。それはプレーの地域的な変化を排除するのを助けた最初の一連の規則を確立しました。 10年後、ロイヤルアンドエンシェントゴルフクラブがスコットランドのセントアンドリュースに設立され、このスポーツの公式の統治組織になりました。その規則委員会は、全米ゴルフ協会（USGA）とともに、今でもスポーツを支配しています。イギリス人選手のハリーバードンは、1880年代後半に米国でのスポーツの普及に貢献しましたが、伝説によれば、アレックスマクグレインというスコットランド人は、100年以上前にノースカロライナ州東部の北米大陸で最初にゴルフをしました。 。最初のアメリカ製のゴルフボールは、1895年にスポルディングによって製造されました。

今日と同じサイズの最初のゴルフボールは、オランダ人が1.5インチ（3.75 cm）の革のポーチに羽を詰めたとき、約500年から600年前に誕生しました。このタイプのボールは約450年間続きました。羽毛を作るために、ボールメーカー ゴルフボールの表面のディンプルパターンは、良好なパフォーマンスをもたらします。原則として、ディンプルの直径が約0.15インチ（0.38 cm）であれば、ボールのディンプルが多いほど飛ぶことができます。革に柔らかくされた雄牛または馬の皮のストリップから作られた丸いポッドを縫い合わせました。ポッドを裏返し、ガチョウや鶏の羽を詰めた小さな開口部を注意深く残しました。球形を維持するために、ボールメーカーは革製のカップを原型として使用しました。開口部を縫い合わせ、ボールを乾燥させ、丸い形にハンマーで打ち、油とチョークでこすりました。

完成した羽毛は、さまざまな直径と重量で作られ、重量に応じて等級分けされました（ドラムで測定）。ボールメーカーは、カバーに使用されている革の長さと厚さを調整することにより、各ボールのサイズと重量を決定しました。通常、羽毛のようなボールは20〜29ドラムの範囲で作られました。フェザリーは、最初はサイズに応じて番号が付けられ、後で重量ではなく直径に応じて番号が付けられました。この番号付けシステムは20世紀まで続いています。

1850年頃、イタリアで東南アジアの天然ガムであるガッタパーチャから作られたはるかに安価なボールが開発されたときに、羽毛が交換されました。ガッタパーチャボールまたはガッティを作るために、スタビライザーと事前に混合された樹脂ロープのスライスを加熱して柔軟にし、球に成形しました。羽毛より丸く滑らかであるにもかかわらず、このボールは飛行性能が劣っていました。しかし、新しいボールの手頃な価格（ほんの一握りではなく、1日に数十個作ることができた）により、労働者階級がスポーツを大量に取り入れることが現実的になり、このボールは1910年頃まで人気がありました。

この間、ガッティボールはいくつかの変化を遂げました。ボールメーカーが空気力学的に粗い表面の方が優れていることを発見すると、羽毛のステッチをシミュレートするためにナイフでボールに溝を切りました。次に、ボールメーカーはノミの顔をしたハンマーでボールを叩き、表面に傷や打撲傷を負わせました。

19世紀半ばまでのガッティのさらなる実験は、ボールの飛行性能を改善することを目指しました。 ボールメーカーは、コルクダスト、インドゴム、革片、その他の材料などの他の物質を純粋なものに取り入れようとしましたボールを形作る前にガッタパーチャ。これらのボールはより耐久性がありましたが、距離の容量が不足していました。

1870年代の終わりまでに、内部に規則的なパターンが刻まれた機械加工された鉄の型が開発されました。これらの中で最も人気のあるものの1つは、隆起したディンプルを備えたブランブルベリーのデザインでした。これらの型は表面に規則的なパターンを作成し、手でハンマーで叩くことを排除しました。この改良により、ゴルフボールの空力設計に革命が起こりました。製造率はさらに向上しました。

20世紀初頭、オハイオ州アクロンにあるB. F. Goodrich Companyが、より軽く、きつく巻かれたゴム糸のボールを発明したとき、ゲームは大きく変わりました。凹んだディンプルボールは1908年にスポルディングによって導入され、空力的にも美容的にも成功したことが証明されました。 1930年までに、それは市場を支配し、球形のディンプルが標準になりました。その後、円錐台や楕円形のディンプルなど、他のディンプルの形状が進化しました。

原材料

ゴルフボールは主にプラスチックとゴムの素材でできています。ツーピースボールは、耐久性のある熱可塑性（アイオノマー樹脂）カバーを備えた中実のゴムコアで構成されています。ゴムは硬いブロックとして始まり、球を形成するために加熱およびプレスする必要があります。

スリーピースボールは、張力がかかった状態でゴム糸が巻かれた小さな固体ゴムまたは液体で満たされた中心と、アイオノマーまたはバラタゴムカバーで構成されています。

1970年代には、石油ベースのポリマーであるポリブタジエンと呼ばれる材料のおかげで、ボールの内部がさらに改善されました。この素材はより多くの跳ね返りを生み出しましたが、柔らかすぎました。スポルディングでの研究は、亜鉛が材料を強化することを決定しました。この強化ポリブタジエンは、すぐに他のメーカーによって広く使用されるようになりました。

製造
プロセス

スリーピースゴルフボールは製造がより難しく、80以上の異なる製造ステップと32の検査が必要になる可能性があり、1つのボールを製造するのに最大30日かかります。ツーピースボールは、これらのステップの約半分を必要とし、わずか1日で製造できます。

センターの形成

• 12ピースボールの中心は成形コアです。それはいくつかの異なる成分のブレンドであり、それらはすべて化学的に反応してゴムタイプの化合物を与えます。熱と圧力が加えられた後、約1.5インチ（3.75 cm）のコアが形成されます。

カバーとディンプルの形成

• 2射出成形または圧縮成形は、ツーピースモールドを使用してツーピースボールにカバーとディンプルを形成するために使用されます。射出成形では、コアはピンによって金型キャビティ内の中央に配置され、溶融熱可塑性プラスチックがコアを囲むくぼみのあるキャビティに射出されます。熱と圧力により、カバー材料が流れて中心と結合し、完成したボールのくぼみのある形状とサイズを形成します。プラスチックが冷えて固まると、ピンが引っ込められ、完成したボールが取り除かれます。
• 3圧縮成形では、カバーは最初に2つの中空の半球に射出成形されます。これらはコアの周りに配置され、加熱されてから、カバーをコアに融合し、ディンプルを形成する金型を使用して一緒にプレスされます。スリーピースボールはすべて圧縮成形されています。これは、流れる高温のプラスチックが変形し、ゴムのねじ山が破損する可能性があるためです。

研磨、塗装、最終コーティング

• 4つの「フラッシュ」またはラフスポットと成形カバーの継ぎ目が除去されます。ボールに2回塗ります。各ボールは2つの支柱に配置され、塗料が均一に塗布されるように回転します。塗料の塗布には、自動制御のスプレーガンを使用しています。次に、ボールにロゴが刻印されます。最後のステップは、高い光沢と擦り傷に対する耐性のためにクリアコートを塗布することです。

乾燥と包装

• 5塗料が塗布された後、ボールは容器に入れられ、大型の乾燥機に入れられます。乾燥後、ボールは箱やその他の容器に包装する準備が整います。

品質管理

コンピューターとモニターを使用して製造プロセスを監視することに加えて、中心が完全に丸いことを確認するためにスリーピースボールがX線撮影されます。圧縮定格は、圧縮成形された巻きゴルフボールの測定にも使用されます。ただし、これらの評価は、ツーピースボールに適用された場合には意味がありません。代わりに、これらのボールは、ボールが金属板に当たった後の戻り速度に対する初速度の比率である係数評価によって測定されます。この手順では、反発係数を測定します。

機械的試験は、ボールの性能がUSGAの基準を満たしていることを確認するためにも使用されます。特別な装置が開発されており、一部のメーカーは風洞を使用して風の抵抗と揚力の作用を決定しています。ゴルフレッグエンドのバイロンネルソンのスイングをモデルにしたトゥルーテンパーメカニカルゴルファーまたはアイアンバイロンと呼ばれるマシンは、どのクラブにも装着でき、さまざまなスイング速度でセットアップできます。通常のテストでは、Iron Byronは、ドライバー、5番アイアン、および9番アイアンを使用して構成されます。

ボールランチャーと呼ばれる別のマシンは、任意の速度、スピン速度、および発射角度でボールを空中を推進する機能を提供します。これには、ゴルファーの幅広い断面に典型的な発射条件を使用するという利点があります。両方のタイプの機器を使用して、ゴルフボールの飛行に関連するパフォーマンスデータを測定および分析できます。これらには、遠地点角度、運搬距離、総距離、ロール距離、および統計精度領域が含まれます。

遠地点角度は、ボールの弾道が到達する高さを示します。これは、グリッドモニターと組み合わせて、望遠鏡レンズが下向きの範囲を備えたカメラを使用して測定されます。キャリー距離は、ゴルフボールが空中を移動する距離であり、着陸ゾーンにマーカーを備えたグリッドシステムを使用して測定されます。総距離は、ゴルフボールが空中を移動する距離にロール距離を加えたものです。ロール距離は、合計距離からキャリー距離を引いたものです。

統計的精度領域（SAA）または分散領域は、ゴルフボールの精度の尺度として使用されます。特定のボールの場合、SAA値は、キャリー方向とセンターラインの左右の方向でのボールのパフォーマンスの偏差に基づいています。これらの偏差は、同等の楕円形の着陸面積を計算するために使用されます。

未来

空力設計の改善が続くにつれて、ゴルフボールはさらに進むことができるようになります。実際、あるゴルフボールメーカーは、そのボールを400ヤード運転できることをすでに宣伝しています。しかし、一部のプロプレーヤーは、ゴルフボールが行き過ぎて、ボールを約10％戻したいと不満を言っています。これは、USGAがボールテスト手順でのキャリーとロールおよび速度に関する現在の要件を厳しくする必要があることを意味します。 10％の削減は、ほとんどのツアープロによるドライブを約25ヤード（22.5 m）削減します。

一方、一部の専門家は、ゴルフボールは距離の限界に達しており、今後20年間はこの分野で改善しないと考えています。ゴルフメーカーは、あるボールから次のボールへの究極の一貫性を達成し、より柔らかく感じ、グリーン上でより速く止まるボールを作り、より耐久性のあるボールを開発し、完璧なディンプルパターンを発明することに挑戦します。宇宙時代の材料はこれらの目標のいくつかを達成する可能性があり、チタンをベースにした金属マトリックス複合材料が検討されています。さらに、ゴルフボール会社は特定のカテゴリーのゴルファーのためにより多くのボールを製造しなければならないでしょう。たとえば、4つまたは5つの異なるタイプの軌道が利用可能になる場合があります。