[发明专利]多臂凹窝及包含该多臂凹窝的凹窝图案

说明书

技术领域

本发明涉及具有星形图案的高尔夫球凹窝设计以及一种将这些凹窝分布在高尔夫球上的方法。

背景技术

NACA管道是低阻力进气设计的一种常见形式，最初在20世纪40年代由美国国家航空咨询委员会研发。特别地，NACA管道是嵌装的入口或通气口，其通常用于为航空器和陆上交通工具的机械系统提供冷却、通风或助燃空气。由于NACA管道是主体表面上的凹陷，而不是突出主体外部的传统通气口，因此所述管道产生较少的阻力。然而，这种结构的缺点是，由于所述管道接触不到远离主体的高能量空气，因此吸入大部分低能量边界层空气(即，紧贴移动主体表面的空气层)，这降低了管道的有效性。NACA管道通过结合某些几何特征而部分抵销该缺点。例如，NACA管道包括斜坡，所述坡道平缓地向下倾斜进入主体。此外，所述坡道的前缘较窄，而其后缘显著变宽。逐渐增加的宽度由具有特别的对称弯曲的竖直或近竖直的侧壁限制。这些S形臂是NACA管道的限定性特征，并且被认为产生一对反向旋转的涡流，所述涡流有效地从边界层外部将较高能量空气吸入管道中。

赛车设计者通常在主体侧面上使用NACA管道，以为要求不高的应用(例如通风或冷却)吸入空气。航空工程师在不同类型的航空器上采用NACA管道用于类似目的。诸如需要大量高能量空气的燃烧应用通常最好由位于主体侧面上的常规突出通气口或位于前向表面上的入口来满足。

所述管道的形状和深度变化对于正常操作的重要的。当恰当地实施时，其允许将流体(通常是空气)吸入内部管道，而对流动的干扰最小或阻力的增加最小。

高尔夫球凹窝通过在邻近高尔夫球表面的空气边界层中引起湍流来工作。相比于层流边界层，湍流边界层能够更好地保持附接到球面上。因此，如果边界层是湍流而不是层流，则可以减小高尔夫球后方的尾流的大小，使得作用在高尔夫球上的压差阻力减少。虽然湍流边界层产生更大的表面摩擦阻力，但是减少的压差阻力大大超过所述表面摩擦阻力。然而，制造商仍然致力于减少压差阻力，并使表面摩擦阻力的相应增加最小，以使净效益最大。因此，在本领域中需要改进的凹窝设计和几何形状，所述几何形状通过将气流吸入凹窝中而在边界层中产生湍流。本发明涉及这种凹窝设计和几何形状。

发明内容

本发明涉及一种用于高尔夫球的凹窝，包括多个臂和中心区域，其中每个臂包括：具有第一宽度的前缘；具有第二宽度的后缘，所述第二宽度大于第一宽度；第一侧壁和第二侧壁，均从前缘延伸到后缘；以及倾斜底面，其中所述底面具有位于前缘的第一深度和位于后缘的第二深度，所述第一深度基本上为零，所述第二深度大于第一深度以形成斜坡，中心区域具有围绕其周界的第三深度，所述第三深度与第二深度相同。

在一个实施例中，第一和第二侧壁形成对称的弯曲。在另一个实施例中，第一和第二侧壁在沿其长度的预定点处均具有第三宽度，所述第三宽度大于第二宽度。在又一个实施例中，所述第三宽度比第二宽度大至少约3％。例如，所述第三宽度可以比第二宽度大至少约5％。

在另一个实施例中，第一和第二侧壁形成从前缘到后缘的线性轮廓。在又一个实施例中，第一和第二侧壁均与底面成约90°角。在又一个实施例中，第一和第二侧壁均与底面形成大于约90°且小于约120°的角度。

本发明还涉及一种高尔夫球，包括位于其上的多个凹窝，其中多个凹窝根据凹窝图案布置在高尔夫球上，所述凹窝图案包括至少一个复合凹窝，其中所述至少一个复合凹窝包括多个臂和中心区域，其中每个臂包括：具有第一宽度的前缘；具有第二宽度的后缘，所述第二宽度大于第一宽度；第一侧壁和第二侧壁，每个侧壁从前缘延伸到后缘；以及倾斜底面，其中所述底面具有位于前缘的第一深度和位于后缘的第二深度，所述第一深度基本上为零，所述第二深度大于第一深度以形成斜坡，中心区域具有围绕其周界的第三深度，所述第三深度与第二深度相同。

在一个实施例中，凹窝图案包括至少约50％的第一类型复合凹窝，其中第一类型复合凹窝包括第一数量的臂。在另一个实施例中，凹窝图案包括至少约1％的第二类型复合凹窝，其中第二类型复合凹窝包括第二数量的臂，所述第二数量小于第一数量。

所述凹窝图案可以包括至少约50％的第一类型凹窝，所述第一类型凹窝具有第一形状，其中所述凹窝图案包括约5％到约50％的第一类型复合凹窝，所述第一类型复合凹窝具有第一数量的臂。在一个实施例中，所述第一形状是圆形。所述凹窝图案还可以包括约1％到5％的第二类型复合凹窝，其中所述第二类型复合凹窝具有第二数量的臂，所述第二数量小于第一数量。