CN111093778B - 刚性特性计测装置 - Google Patents
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Abstract
刚性特性计测装置(10)计测高尔夫球杆头(30)(被碰撞体)的刚性特性。杆头固定用夹具(12)使杆面(32)朝向上方地保持高尔夫球杆头(30)。线性套筒(22)使碰撞杆(24)(碰撞体)朝向高尔夫球杆头(30)在铅垂方向下落。在碰撞杆(24)装配有加速度传感器(26)。计算机(50)基于加速度传感器(26)的检测值来计算出高尔夫球杆头(30)的刚性特性、例如CT值。
Description
技术领域
本发明涉及一种计测被碰撞体的刚性特性的刚性特性计测装置。
背景技术
以往，已知有如下技术：关于高尔夫球杆头等击打工具，作为对其反弹性能带来影响的指标，计测CT(Characteristic Time：特征时间)值、反弹系数等刚性特性。
特别是在竞技用高尔夫球杆中，通过USGA(United States Golf Association：全美高尔夫协会)所规定的摆锤(pendulum)试验计测出的CT值被用作刚性特性的评价基准值。摆锤试验的步骤等详细地记载于下述非专利文献1。
下述专利文献1是用于实施上述摆锤试验的装置，将杆头与杆身成为一体的状态的高尔夫球杆固定，通过摆(日文：振り子)来使金属性的球体与杆面碰撞。在球体装配有加速度传感器，根据其检测值计算出表示刚性特性的参数。
此外，在下述专利文献2中，通过冲击锤(impact hammer)来击打高尔夫球杆头的杆面，通过计算机来测定此时的冲击锤的加速在刚击打后最初变为零的时间。并且，记载有：通过在各测定位置求出所测定的时间，并求出该时间的分布，来求出高尔夫球杆头的刚性分布，由此，能简单且高精度地测定高尔夫球杆头的刚性分布。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第6837094号说明书
专利文献2：日本特开2004-33626号公报
非专利文献
非专利文献1：“Technical Description of the Pendulum Test(RevisedVersion)”，The Royal and Ancient Golf Club of St Andrews and United StatesGolf Association，2003年11月
发明内容
发明所要解决的问题
在上述专利文献1中，以杆头与杆身成为一体的球杆形状下的试验为前提，需要保持杆身部来实施试验。因此，在杆头的制造工序中为了品质管理而进行计测等情况下，存在需要装配杆身的工序而繁杂的问题。
此外，杆身为圆柱形状，因此，容易在周向旋转，难以在试验中以将与碰撞体的碰撞角度保持为固定的方式设定。此外，受到来自杆身的材质、夹紧位置、夹紧强度等的杆身的固有振动的影响，刚性特性可能会变化。
而且，在像专利文献1那样使用了摆的碰撞方法中，在杆头形状(FP(FaceProgression：杆心面距)值的差异等)的特性上，难以在最低点稳定地进行击打，击中点位置、碰撞角可能会因该偏差而变动，也难以调整。
此外，上述专利文献2也以杆头与杆身成为一体的球杆形状下的试验为前提，存在与专利文献1同样的问题。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于简单且准确地计测被碰撞体的刚性特性。
技术方案
为了实现上述目的，方案1的发明的刚性特性计测装置计测被碰撞体的刚性特性，所述刚性特性计测装置的特征在于，具备：保持机构，使被计测面朝向上方地保持所述被碰撞体；下落机构，使碰撞体朝向所述被碰撞体在铅垂方向下落；加速度传感器，装配于所述碰撞体；以及特性计算部，基于所述加速度传感器的检测值来计算出所述被碰撞体的刚性特性。
方案2的发明的刚性特性计测装置的特征在于，所述碰撞体为柱状，与所述被碰撞体碰撞的一侧的底面形成为球面形状，所述下落机构使所述碰撞体沿着所述柱状的长尺寸方向下落。
方案3的发明的刚性特性计测装置的特征在于，所述下落机构以能在所述铅垂方向移动的方式保持所述碰撞体，还设有止动件机构，所述止动件机构限制被保持于所述下落机构的状态下的所述碰撞体的最高点位置和最低点位置。
方案4的发明的刚性特性计测装置的特征在于，还设有再碰撞防止机构，所述再碰撞防止机构在所述碰撞体与所述被计测面碰撞后，将所述碰撞体保持于所述被计测面的上方，防止所述碰撞体再次与所述被计测面碰撞。
方案5的发明的刚性特性计测装置的特征在于，还设有下落距离调整机构，所述下落距离调整机构调整所述碰撞体的下落开始位置与所述被碰撞体的被碰撞面的距离。
方案6的发明的刚性特性计测装置的特征在于，所述保持机构或所述下落机构中的至少任一个能在水平方向移动，能调整所述被碰撞体的所述被计测面上的所述碰撞体的下落位置。
方案7的发明的刚性特性计测装置的特征在于，所述保持机构形成为包含使所述被碰撞体的振动衰减的减振材料。
方案8的发明的刚性特性计测装置的特征在于，所述被碰撞体是高尔夫球杆头，所述特性计算部计算出所述高尔夫球杆头的CT值。
方案9的发明的刚性特性计测装置的特征在于，所述保持机构形成有形成为与所述高尔夫球杆头的侧部侧相同的形状的嵌合孔，能供与杆身分离的状态的所述高尔夫球杆头以作为所述被计测面的杆面朝向上方的方式嵌入。
有益效果
根据方案1的发明，使碰撞体朝向被碰撞体在铅垂方向下落，因此，容易将碰撞体的碰撞位置、碰撞角度保持为固定，在提高刚性特性的计测精度方面是有利的。
根据方案2的发明，碰撞体为柱状，因此，容易限制沿着长尺寸方向的移动的路径，更容易将碰撞体的碰撞位置、碰撞角度保持为固定，在进一步提高刚性特性的计测精度方面是有利的。此外，碰撞体的底面(碰撞面)形成为球面形状，因此，能进行依据摆锤试验的计测。
根据方案3的发明，设有限制碰撞体的最高点位置和最低点位置的止动件机构，因此，能将碰撞体的下落距离保持为固定，在将对被碰撞面的碰撞速度设为固定方面是有利的。
根据方案4的发明，设有防止碰撞体与被计测面再碰撞的再碰撞防止机构，因此，在减轻短时间内的重复碰撞对计测的影响方面是有利的。此外，碰撞体保持于被计测面的上方，因此，能提高更换计测对象的被碰撞体时的作业效率，此外，能防止在被计测面产生伤痕等。
根据方案5的发明，设有调整碰撞体的下落开始位置与被碰撞体的被碰撞面的距离(碰撞体的下落距离)的下落距离调整机构，因此，能将碰撞体的碰撞速度调整为任意的速度，特别是能提高计测具有速度依存性的刚性特性的情况下的便利性。
根据方案6的发明，能调整被碰撞体的被计测面上的碰撞体的下落位置，因此，能计测被计测面上的任意位置的刚性特性。
根据方案7的发明，保持机构形成为包含减振材料，因此，在防止过度的噪声叠加于加速度传感器的检测值而进行稳定的计测方面是有利的。
根据方案8的发明，能容易且高精度地计测作为高尔夫球杆头的评价指标而言重要的CT值。
根据方案9的发明，在保持机构形成有形成为与高尔夫球杆头的侧部侧相同的形状的嵌合孔，因此，仅将作为计测对象的高尔夫球杆头嵌入就能容易地进行高尔夫球杆头的定位。此外，仅将未装配有杆身的高尔夫球杆头设为被碰撞体，因此，能容易地进行高尔夫球杆头的试制工序、制造工序中的CT值的计测。
附图说明
图1是表示实施方式的刚性特性计测装置10的构成的说明图。
图2是表示高尔夫球杆头30的构成的图。
图3是表示在杆头固定用夹具12设置有高尔夫球杆头30的状态的图。
图4是表示碰撞杆24的构成的图。
图5是表示碰撞杆24的碰撞时的动作的说明图。
图6是表示计算机50的构成的框图。
图7是表示刚性特性计测装置10的计测步骤的流程图。
图8是表示碰撞杆24的速度V的时序数据的曲线图。
图9是表示变更碰撞速度并多次计测出的CT值的一个例子的曲线图。
图10是将图9变换后的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的刚性特性计测装置的优选实施方式进行详细说明。
刚性特性计测装置是用于计测被碰撞体的刚性特性的装置。在本实施方式中，被碰撞体是高尔夫球杆头30，计测高尔夫球杆头30的CT值作为刚性特性。
首先，对作为被碰撞体的高尔夫球杆头30进行说明。
如图2所示，高尔夫球杆头30具备杆面32、冠部33、底部34以及侧部35，呈中空构造。
杆面32形成击打高尔夫球的杆面。
冠部33连接于杆面32。
底部34连接于杆面32和冠部33。
侧部35连接于冠部33和底部34，与杆面32对置。
高尔夫球杆头30例如是金属制，优选使用钛合金、铝合金等高强度的低比重金属。
此外，在冠部33中，在杆面32侧且靠近杆跟(heel)36的位置设有与杆身39连接的杆颈(hosel)38。
此外，从正面观察杆面32，高尔夫球杆头30的与杆跟36相反的一侧是杆趾(toe)37。
需要说明的是，本实施方式使用如图2所示的具有中空构造的木系高尔夫球杆头来进行说明，但不限于此，例如对具有实心构造的铁系高尔夫球杆头也可以应用本发明。
图1是表示实施方式的刚性特性计测装置10的构成的说明图。
刚性特性计测装置10具备：杆头固定用夹具12、XY载物台14、台座16、支柱18、臂20、线性套筒(liner bush)22、碰撞杆24、加速度传感器26以及计算机50(参照图6)。
杆头固定用夹具12作为使被计测面朝向上表面地保持被碰撞体的保持机构发挥功能。在本实施方式中，杆头固定用夹具12呈长方体状，具有：面向配置于上方的碰撞杆24的上表面1202、与XY载物台14相接的下表面(未图示)、面向纸面左右方向(X方向)的侧面1204、面向纸面里外方向(Y方向)的侧面1206。
在上表面1202形成有供高尔夫球杆头30嵌合的嵌合孔1208。嵌合孔1208形成为与高尔夫球杆头30的侧部35侧相同的形状，如图3所示，能供高尔夫球杆头30以杆面32(被计测面)朝向上方的方式嵌入。嵌入嵌合孔1208的状态的高尔夫球杆头30使杆面32朝向上表面地由杆头固定用夹具12保持。此时，以杆面32为大致水平的方式(以面中心的法线为铅垂方向的方式)形成嵌合孔1208的形状。需要说明的是，在计测不同的型号(形状)的高尔夫球杆头30时，更换为根据该高尔夫球杆头30的形状而形成的杆头固定用夹具12。
杆头固定用夹具12例如由硅(silicon)等减振材料形成。这是为了使在后述的碰撞杆24与杆面32碰撞时产生的高尔夫球杆头30的振动衰减，减轻加速度传感器26的计测噪声。即，作为保持机构的杆头固定用夹具12形成为包含使作为被碰撞体的高尔夫球杆头30的振动衰减的减振材料。
XY载物台14具备：移动台1402、X轴方向调整部1404、Y轴方向调整部1406、基台1408。
在移动台1402载置有杆头固定用夹具12。
X轴方向调整部1404具备X轴方向操作机构和X轴方向移动机构。通过对构成X轴方向操作机构的旋钮1404A进行旋转操作，X轴方向移动机构进行工作而能使移动台1402在X轴方向移动。
Y轴方向调整部1406具备Y轴方向操作机构和Y轴方向移动机构。通过对构成Y轴方向操作机构的旋钮1406A进行旋转操作，Y轴方向移动机构进行工作而能使移动台1402在Y轴方向移动。
这些Y轴方向调整部1406、X轴方向调整部1404、移动台1402配置于基台1408的上表面。此外，在基台1408的下表面形成有与后述的台座16的导轨1604嵌合的导轨承接部(未图示)。
需要说明的是，XY载物台14的机构不限于上述，可以采用以往公知的各种机构。
在本实施方式中，能通过XY载物台14使杆头固定用夹具12(保持机构)在水平方向(XY方向)移动，能调整高尔夫球杆头30(被碰撞体)的杆面32(被计测面)上的碰撞杆24(碰撞体)的下落位置。
需要说明的是，也可以使后述的线性套筒22(下落机构)能在水平方向(XY方向)移动，由此能调整高尔夫球杆头30(被碰撞体)的杆面32(被计测面)上的碰撞杆24(碰撞体)的下落位置。
台座16具备底板部1602和导轨1604。
底板部1602配置于作业台等稳定的水平面。
导轨1604在底板部1602上沿着Y轴方向配置，在其上配置有XY载物台14的基台1408。XY载物台14的基台1408能在导轨1604上沿纸面里外方向(Y轴方向)移动。
在导轨1604的纸面里侧(支柱18侧)的终端部装配有未图示的磁铁(位置固定机构)。在本实施方式中，XY载物台14的基台1408由不锈钢等金属形成，当基台1408移动至导轨1604的纸面里侧的终端部(计测位置)时，基台1408吸附于磁铁，由此XY载物台14的位置被固定。
支柱18从底板部1602的端部朝向上方在垂直方向(Z轴方向)立起设置。
臂20具备臂主体2002和位置固定机构2006。需要说明的是，臂主体2002与位置固定机构2006连结。
臂主体2002从支柱18朝向装置前面(配置有XY载物台14等的一侧)在水平方向(Y轴方向)延伸。
位置固定机构2006具有与设于支柱18的槽1802嵌合的突起2006A和螺栓2006B。
突起2006A可上下移动地结合于槽1802，使臂主体2002和位置固定机构2006沿着支柱18在上下方向(Z轴方向)移动。
螺栓2006B通过旋转操作压接于支柱18的侧面，由此臂主体2002和位置固定机构2006不能移动地固定于支柱18，通过解除螺栓2006B向支柱18的侧面的压接，臂主体2002和位置固定机构2006变为能沿着支柱18在上下方向移动。
通过位置固定机构2006，臂主体2002能在上下方向移动，由此，连接于臂主体2002的线性套筒22也能在上下方向移动，能调整后述的碰撞杆24(碰撞体)的下落开始位置与高尔夫球杆头30(被碰撞体)的杆面32(被碰撞面)的沿着上下方向(铅垂方向)的距离。即，位置固定机构2006作为下落距离调整机构发挥功能。
这样能调整碰撞杆24的下落开始位置与杆面32的沿着上下方向的距离是因为碰撞杆24对杆面32的碰撞速度根据该距离而变化。已知在本实施方式中计测的CT值存在速度依存性。因此，需要预先确定碰撞杆24对杆面32的碰撞速度，并在该碰撞速度下进行计测。通过设置下落距离调整机构，能任意地调整碰撞杆24对杆面32的碰撞速度。
线性套筒22装配于臂20的臂主体2002的顶端，作为使后述的碰撞杆24(碰撞体)朝向高尔夫球杆头30(被碰撞体)在铅垂方向(柱状的碰撞杆24的长尺寸方向)下落的下落机构发挥功能。
线性套筒22具备主体部2202和插通孔2204。插通孔2204从主体部2202的上表面2206贯通下表面2208(参照图5)。在主体部2202内的插通孔2204的内周面配置有构成轴承机构的钢球，将被插入插通孔2204的碰撞杆24向铅垂方向下方引导。
通过使用线性套筒22来限制碰撞杆24的下落方向，能高精度地调整相对于高尔夫球杆头30的下落位置。
需要说明的是，作为线性套筒22，也可以使用利用了单纯的筒状的滑动体的类型。
也如图4所示，碰撞杆24(碰撞体)具备：杆主体2404、上方止动件2406、下方止动件2408、操作杆2410。
杆主体2404是圆柱状的棒状构件，由不锈钢等金属形成。需要说明的是，杆主体2404也可以是圆柱以外的柱状(例如棱柱状等)。杆主体2404的一方的底面2412(在使用状态下与高尔夫球杆头30(被碰撞体)碰撞的一侧的底面)形成为球面形状。杆主体2404的直径形成为能从线性套筒22的插通孔2204下落的尺寸。
上方止动件2406装配于杆主体2404的上端部(与底面2412相反的一侧的端部)。上方止动件2406具有比线性套筒22的插通孔2204的内径大的外径，因此上方止动件2406无法移动至线性套筒22的插通孔2204内。由此，在碰撞杆24下落时，碰撞杆24无法移动至上方止动件2406与线性套筒22的上表面2206抵接的位置的下方。即，上方止动件2406限制位于线性套筒22的插通孔2204内的碰撞杆24的最低点位置。
需要说明的是，在实际使用时，如图1和图5所示，在上方止动件2406与线性套筒22的上表面2206之间夹着弹簧28，因此上方止动件2406与上表面2206不会直接相接。弹簧28例如为压缩螺旋弹簧，在其内径侧插通有碰撞杆24的杆主体2404。
详情将在后面叙述，弹簧28作为再碰撞防止机构发挥功能，该再碰撞防止机构在碰撞杆24(碰撞体)与杆面32(被计测面)碰撞后，将碰撞杆24保持于杆面32的上方，防止碰撞杆24再次与杆面32碰撞。
下方止动件2408装配于杆主体2404的底面2412附近。
下方止动件2408由可挠性构件形成，例如由橡胶形成。
下方止动件2408也具有比线性套筒22的插通孔2204的内径大的外径，因此下方止动件2408无法移动至线性套筒22的插通孔2204内。由此，在使碰撞杆24向上方移动时，碰撞杆24无法移动至下方止动件2408与线性套筒22的下表面2208相接的位置的上方。即，下方止动件2408限制位于插通孔2204内的碰撞杆24的最高点位置。
需要说明的是，下方止动件2408可从杆主体2404拆装。在将碰撞杆24从线性套筒22卸下时，在将下方止动件2408从杆主体2404卸下之后使杆主体2404朝向上方移动，从插通孔2204拔出。并且，在将碰撞杆24装配于线性套筒22时，将卸下了下方止动件2408的状态的杆主体2404插入插通孔2204内，使其向下方移动至由弹簧28限制的位置。然后，将下方止动件2408装配至杆主体2404。
即，如上所述，线性套筒22(下落机构)以能在铅垂方向移动的方式保持碰撞杆24(碰撞体)，上方止动件2406和下方止动件2408作为限制被插通(保持)于线性套筒22的状态下的碰撞杆24的最高点位置和最低点位置的止动件机构发挥功能。
操作杆2410是装配于上方止动件2406的棒状的构件，在由计测者使碰撞杆24的位置向上方移动时使用(参照图5)。更详细而言，计测者在抓住操作杆2410并将碰撞杆24向上方提起后，放开操作杆2410，由此使碰撞杆24向下方自由下落。
作为碰撞杆24的尺寸，例如，杆主体2404的直径为12mm以上且20mm以下，长度(从上方止动件2406与加速度传感器26的边界至底面2412的长度)为60mm以上且120mm以下，质量(包括杆主体2404、上方止动件2406、下方止动件2408、操作杆2410)为100g以上且200g以下，底面2412的曲率半径优选为30mm以下，底面2412的曲率半径更优选为20mm以上且30mm以下。
这是因为在上述的范围中包含摆锤试验的步骤(参照非专利文献1)所规定的碰撞体的尺寸。
加速度传感器26装配于碰撞杆24(碰撞体)的与底面2412相反的一侧的面，计测在碰撞杆24与杆面32(被碰撞体)碰撞时产生的碰撞杆24的加速度。
加速度传感器26通过布线2602经由数字示波器连接于计算机50，将其检测值输出至计算机50。在数字示波器中，将由加速度传感器输出的模拟信号变换为数字值。需要说明的是，也可以通过无线通信来连接加速度传感器26和计算机50。
图6是表示计算机50的构成的框图。
计算机50具有：CPU(Central Processing Unit：中央处理器)52、经由未图示的接口电路和总线连接的ROM(Read Only Memory：只读存储器)54、RAM(Random AccessMemory：随机存储器)56、硬盘装置58、磁盘(disk)装置60、键盘62、鼠标64、显示器66、打印机68、输入输出接口70等。
ROM54储存控制程序等，RAM56提供工作区域。
硬盘装置58储存基于加速度传感器26的检测值来计算出高尔夫球杆头30(被碰撞体)的刚性特性(在本实施方式中为CT值)的刚性特性计算程序。
磁盘装置60对CD(Compact Disc：光盘)、DVD(Digital Video Disc：数字视频光盘)等记录介质进行数据的记录和/或再现。
键盘62和鼠标64接收操作者的操作输入。
显示器66显示输出数据，打印机68打印输出数据，通过显示器66和打印机68来输出数据。
输入输出接口70在与加速度传感器26等外部设备之间进行数据的收发。
接着，参照图7的流程图，对刚性特性计测装置10的计测步骤进行说明。
在图7的流程图中，准备多个量产的相同型号的高尔夫球杆头30，计测各个高尔夫球杆头30的刚性特性(例如CT值)。
在计测之前，预先确定刚性特性的计测位置(杆面32上的碰撞杆24的碰撞位置)、碰撞杆24的碰撞速度等计测参数(步骤S70)。
接着，将高尔夫球杆头30设置于杆头固定用夹具12(步骤S72)。
更详细而言，首先，计测者使导轨1604上的XY载物台14向跟前方向移动。这是为了使杆头固定用夹具12移动至在设置高尔夫球杆头30时不与线性套筒22等干涉的位置。接着，使高尔夫球杆头30的杆面32朝向上方，将侧部35侧嵌入嵌合孔1208。然后，使导轨1604上的XY载物台14向里方向(支柱18侧)移动。当XY载物台14移动至导轨1604端部时，通过磁铁来固定XY载物台14的位置。
接着，以杆面32上的计测位置与碰撞杆24的下落位置一致的方式操作XY载物台来进行对位(步骤S74)。
此外，通过调整臂20相对于支柱18的位置，来调整碰撞杆24对杆面32的碰撞速度(步骤S76)。即，碰撞杆24朝向杆面32自由下落，但此时的碰撞速度根据碰撞杆24的下落开始位置而不同。由此，例如实际使碰撞杆24与杆面32碰撞来计测加速度，通过对该加速度进行积分来计算出碰撞速度，在比步骤S70中确定的碰撞速度快的情况下，将臂20的位置调整得更高，在比步骤S70中确定的碰撞速度慢的情况下，将臂20的位置调整得更低。
如后述那样(参照图5)，碰撞杆24在压缩弹簧28的同时，与杆面32碰撞。若增高臂20的位置而增长碰撞杆24的下落开始点与杆面32的距离，则变为在碰撞时弹簧28被大幅压缩的状态，与变更臂20的位置之前相比，碰撞杆24的碰撞速度变慢。需要说明的是，若过度增高臂20的位置，则碰撞杆24与杆面32变得不接触。
此外，若降低臂20的位置而缩短碰撞杆24的下落开始点与杆面32的距离，则变为在弹簧28的压缩量小的状态下(减速前)碰撞杆24与杆面32碰撞，与变更臂20的位置之前相比，碰撞杆24的碰撞速度变快。需要说明的是，若过度降低臂20的位置，则在无载荷时碰撞杆24与杆面32也接触。
接着，使碰撞杆24下落至杆面32上，通过加速度传感器26计测碰撞时的加速度(步骤S78)。
图5是示意性地表示计测时的碰撞杆24的动作的图。
在计测时，首先，如图5A所示，计测者抓住操作杆2410并将碰撞杆24向上方提起。当提起一定量时，下方止动件2408与线性套筒22的下表面2208抵接，无法进一步向上方移动。
需要说明的是，计测时在碰撞杆24的杆主体2404插通有弹簧28。弹簧28位于线性套筒22的上表面2206上。在图5A的状态下，没有力施加于弹簧28，因此弹簧28的长度为自然长度H0。
接着，计测者打开加速度传感器26(开始计测)，并且放开操作杆2410而使碰撞杆24在铅垂方向下落。如图5B所示，碰撞杆24自由下落，下落速度因重力加速度而进行加速。
然后，当上方止动件2406下落至弹簧28的上端位置时，碰撞杆24的载荷(质量×加速度)施加于弹簧28。由于该载荷，弹簧28收缩而变为比自然长度H0短的长度H1(参照图5C)。另一方面，来自弹簧28的反作用力施加于碰撞杆24，下落速度进行减速。在该减速的过程中，碰撞杆24以规定的碰撞速度与杆面32碰撞。
与杆面32碰撞后的碰撞杆24受到反作用力而向上方移动。当碰撞杆24向上方移动时，施加于弹簧28的载荷消失，弹簧28返回至自然长度H0。碰撞杆24在向上方移动一定距离后，因重力而再次向下方(杆面32方向)下落。然而，与最初下落时相比，下落开始位置低，因此，施加于弹簧28的载荷变小，没有达到使弹簧28收缩的程度的载荷(或者收缩量比图5C小)。
由此，如图5D所示，碰撞杆24的底面2412被保持于杆面32的上方。即，弹簧28作为再碰撞防止机构发挥功能，该再碰撞防止机构在碰撞杆24(碰撞体)与杆面32(被计测面)碰撞后，将碰撞杆24保持于杆面32的上方，防止碰撞杆24再次与杆面32碰撞。
设置这样的再碰撞防止机构是为了防止加速度传感器26的检测值的噪声因再碰撞而增大。
返回图7的说明，计算机50使用在步骤S78中检测出的加速度来计算出高尔夫球杆头30的刚性特性(CT值)(步骤S80)。
由加速度传感器26检测出的加速度是以规定的采样间隔检测出的时序的加速度数据。计算机50在对加速度数据进行滤波(filter)处理而去除噪声之后进行积分，变换为速度V的时序数据。
图8是表示碰撞杆24的速度V的时序数据的曲线图。
由计算机50如下所述计算出表示高尔夫球杆头30的刚性特性的CT值。
将速度V的时序数据中的最高速度设为Vmax。
将速度V达到V1(V1＝Vmax的α％)的时间设为开始时间ts。
将速度V达到V2(V2＝Vmax的β％)的时间设为结束时间te。
将α设为0％～99％，将β设为1％～100％，设为α<β。
CT值由te-ts求出。
需要说明的是，一般而言，设为α％＝5％、β％＝95％。
此外，如上所述，CT值具有速度依存性。由此，有时也在多个碰撞速度下进行CT值的计测，根据碰撞速度与CT值的关系计算出该高尔夫球杆头30的代表CT值。
图9是表示针对相同高尔夫球杆头30变更碰撞速度并多次计测出的CT值的一个例子的曲线图。
在图9中，横轴是碰撞速度[m/s]，纵轴是CT值[μs]。
如图9的曲线图所示，碰撞速度越慢，CT值越大，碰撞速度越快，CT值越小。
图10是将图9的横轴变换为-0.329次方的值(V-0.329)后的曲线图。
当进行这样的变换时，CT值排列在直线上。将该直线与Y轴的交点(y截距)设为该高尔夫球杆头30的代表CT值。在图10的例子中，各碰撞速度下的CT值排列在T＝248.6+13.73V-0.329的直线上，代表CT值为248.6。
需要说明的是，在图9和图10中图示出变更碰撞速度并进行了10次计测的结果，但一般而言以三次左右的计测(三个速度水准)计算出高尔夫球杆头30的代表CT值。
返回图7的说明，直至准备了多个的高尔夫球杆头30的计测全部结束为止(步骤S82：否)，更换设置于杆头固定用夹具12的高尔夫球杆头30(步骤S84)，返回步骤S78，重复之后的处理。
需要说明的是，如果是相同型号的高尔夫球杆头30，则认为在更换高尔夫球杆头30后也基本上不需要进行碰撞位置的对位(步骤S74)、碰撞速度的调整(步骤S76)，但由于各个高尔夫球杆头30的制造误差、向杆头固定用夹具12的设置状态的误差等主要原因，在需要的情况下，在进行步骤S74、步骤S76之后进行计测。
然后，当准备了多个的高尔夫球杆头30的计测全部结束时(步骤S82：是)，结束本流程图的处理。
如以上说明的那样，实施方式的刚性特性计测装置10使作为碰撞体的碰撞杆24朝向作为被碰撞体的高尔夫球杆头30在铅垂方向下落，因此，容易将碰撞杆24的碰撞位置、碰撞角度保持为固定，在提高刚性特性的计测精度方面是有利的。
此外，刚性特性计测装置10的碰撞杆24为柱状，因此，容易限制沿着长尺寸方向的移动的路径，更容易将碰撞杆24的碰撞位置、碰撞角度保持为固定，在进一步提高刚性特性的计测精度方面是有利的。此外，碰撞杆24的底面2412(碰撞面)形成为球面形状，因此，能进行依据摆锤试验的计测。
此外，刚性特性计测装置10设有限制碰撞杆24的最高点位置和最低点位置的上方止动件2406和下方止动件2408(止动件机构)，因此，能将碰撞杆24的下落距离保持为固定，在将对杆面32的碰撞速度设为固定方面是有利的。
此外，刚性特性计测装置10设有防止碰撞杆24与杆面32再碰撞的弹簧28(再碰撞防止机构)，因此，在减轻短时间内的重复碰撞对计测的影响方面是有利的。此外，碰撞杆24保持于杆面32的上方，因此，能提高更换作为计测对象的高尔夫球杆头30时的作业效率，此外，能防止在杆面32产生伤痕等。
此外，刚性特性计测装置10设有调整碰撞杆24的下落开始位置与杆面32的距离(碰撞体的下落距离)的下落距离调整机构(臂20的位置固定机构2006)，因此，能将碰撞杆24的碰撞速度调整为任意的速度，特别是能提高计测具有速度依存性的刚性特性的情况下的便利性。
此外，刚性特性计测装置10能调整杆面32上的碰撞杆24的下落位置，因此，能计测杆面32上的任意位置的刚性特性。
此外，刚性特性计测装置10的杆头固定用夹具12形成为包含减振材料，因此，在防止过度的噪声叠加于加速度传感器26的检测值而进行稳定的计测方面是有利的。
此外，刚性特性计测装置10能容易且高精度地计测作为高尔夫球杆头30的评价指标而言重要的CT值。此外，能仅将未装配有杆身的高尔夫球杆头30设为被碰撞体，因此，能容易地进行高尔夫球杆头30的试制工序、制造工序中的CT值的计测。
需要说明的是，在本实施方式中，作为高尔夫球杆头30的刚性特性计算出CT值，但例如也可以计算出反弹系数(碰撞前后的相对速度之比)等能使用加速度传感器26的检测值来计算出的其他刚性特性。
符号说明
10 刚性特性计测装置，
12 杆头固定用夹具(保持机构)，
14 XY载物台，
16 台座，
18 支柱，
20 臂，
22 线性套筒(下落机构)，
24 碰撞杆(碰撞体)，
2404 杆主体，
2406 上方止动件(止动件机构)，
2408 下方止动件(止动件机构)，
2410 操作杆，
2412 底面，
26 加速度传感器，
28 弹簧(再碰撞防止机构)，
30 高尔夫球杆头(被碰撞体)，
32 杆面(被)，
50 计算机(特性计算部)。
Claims (7)
1.一种刚性特性计测装置，计测被碰撞体的刚性特性，所述刚性特性计测装置的特征在于，具备：
保持机构，使被计测面朝向上方地保持所述被碰撞体；
下落机构，使碰撞体朝向所述被碰撞体在铅垂方向下落；
加速度传感器，装配于所述碰撞体；和
特性计算部，基于所述加速度传感器的检测值来计算出所述被碰撞体的刚性特性，
所述下落机构以能在所述铅垂方向移动的方式保持所述碰撞体，
还设有止动件机构，所述止动件机构限制被保持于所述下落机构的状态下的所述碰撞体的最高点位置和最低点位置，
还设有弹簧，所述弹簧夹在所述止动件机构与所述下落机构的上表面之间，在所述碰撞体与所述被计测面碰撞后，将所述碰撞体保持于所述被计测面的上方，防止所述碰撞体再次与所述被计测面碰撞。
2.根据权利要求1所述的刚性特性计测装置，其特征在于，
所述碰撞体为柱状，与所述被碰撞体碰撞的一侧的底面形成为球面形状，
所述下落机构使所述碰撞体沿着所述柱状的长尺寸方向下落。
3.根据权利要求1或2所述的刚性特性计测装置，其特征在于，
还设有下落距离调整机构，所述下落距离调整机构调整所述碰撞体的下落开始位置与所述被碰撞体的被碰撞面的距离。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的刚性特性计测装置，其特征在于，
所述保持机构或所述下落机构中的至少任一个能在水平方向移动，能调整所述被碰撞体的所述被计测面上的所述碰撞体的下落位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的刚性特性计测装置，其特征在于，
所述保持机构形成为包含使所述被碰撞体的振动衰减的减振材料。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的刚性特性计测装置，其特征在于，
所述被碰撞体是高尔夫球杆头，
所述特性计算部计算出所述高尔夫球杆头的CT值。
7.根据权利要求6所述的刚性特性计测装置，其特征在于，
所述保持机构形成有形成为与所述高尔夫球杆头的侧部侧相同的形状的嵌合孔，能供与杆身分离的状态的所述高尔夫球杆头以作为所述被计测面的杆面朝向上方的方式嵌入。
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Legal Events
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