JP2000121522A - 弾性体の反発特性評価方法 - Google Patents
弾性体の反発特性評価方法Info
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- JP2000121522A JP2000121522A JP10289123A JP28912398A JP2000121522A JP 2000121522 A JP2000121522 A JP 2000121522A JP 10289123 A JP10289123 A JP 10289123A JP 28912398 A JP28912398 A JP 28912398A JP 2000121522 A JP2000121522 A JP 2000121522A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 計測作業が簡易で済み、かつ適切な評価結果
を得ることの可能な弾性体の反発特性評価方法を提供す
る。 【解決手段】 弾性体としてのボールを剛体とみなした
打撃手段で打撃したときの反発特性を評価するにあた
り、ボールに径方向の圧縮荷重を加える圧縮試験を行
い、この圧縮試験と実際の打撃現象との間のボールの変
形状態の相違に基づいて、圧縮試験で得られた負荷時並
びに除荷時の荷重・たわみ曲線より求められる吸収エネ
ルギー並びに放出エネルギーをそれぞれ衝突前後の運動
エネルギーに換算してボールの反発係数を求め、これに
よりボールの反発特性を評価する。また、ボールと打撃
手段の打撃面とを当接させて打撃方向の荷重を加える圧
縮試験を行い、ここで得られた負荷時並びに除荷時の荷
重・たわみ曲線に基づいてボールと打撃手段との合成反
発係数を得る。
を得ることの可能な弾性体の反発特性評価方法を提供す
る。 【解決手段】 弾性体としてのボールを剛体とみなした
打撃手段で打撃したときの反発特性を評価するにあた
り、ボールに径方向の圧縮荷重を加える圧縮試験を行
い、この圧縮試験と実際の打撃現象との間のボールの変
形状態の相違に基づいて、圧縮試験で得られた負荷時並
びに除荷時の荷重・たわみ曲線より求められる吸収エネ
ルギー並びに放出エネルギーをそれぞれ衝突前後の運動
エネルギーに換算してボールの反発係数を求め、これに
よりボールの反発特性を評価する。また、ボールと打撃
手段の打撃面とを当接させて打撃方向の荷重を加える圧
縮試験を行い、ここで得られた負荷時並びに除荷時の荷
重・たわみ曲線に基づいてボールと打撃手段との合成反
発係数を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、球技用ボールを打
撃手段で打撃したときのボールあるいは打撃手段の反発
特性を評価する弾性体の反発特性評価方法に関するもの
である。
撃手段で打撃したときのボールあるいは打撃手段の反発
特性を評価する弾性体の反発特性評価方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ゴルフボールの飛距離は、ボー
ルの反発特性に大きく左右される。このボールの反発特
性を評価する基準として、従来、剛壁に対するボールの
反発係数が用いられている。ここでは、クラブヘッドを
剛体とみなしてクラブによる打撃を剛壁に対する衝突現
象に置き換えて評価を行っている。
ルの反発特性に大きく左右される。このボールの反発特
性を評価する基準として、従来、剛壁に対するボールの
反発係数が用いられている。ここでは、クラブヘッドを
剛体とみなしてクラブによる打撃を剛壁に対する衝突現
象に置き換えて評価を行っている。
【０００３】一方、クラブヘッドについては、従来、パ
ーシモンや中実なスチール製のものが一般的であったた
めにその弾性変形特性は特に問題とされず、それを評価
する一般的な基準はなかったが、近年、中空金属製のも
のが普及するようになり、ヘッド性能を評価する上で弾
性変形特性が注目されている。
ーシモンや中実なスチール製のものが一般的であったた
めにその弾性変形特性は特に問題とされず、それを評価
する一般的な基準はなかったが、近年、中空金属製のも
のが普及するようになり、ヘッド性能を評価する上で弾
性変形特性が注目されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記の剛壁
に対するボールの反発係数は、衝突前後のボール速度の
比で定義され、これを得るにはボール速度を実測する必
要がある。しかし、高速に運動するボールの速度測定は
面倒で計測誤差が大きく、しかもボール重量のばらつき
を考慮し得ない等の問題がある。さらに、実際にクラブ
でボールを打撃する場合、上記のような中空金属製のク
ラブヘッドではその弾性変形特性がボールの飛距離に大
きく影響することから、より適切な評価を行うためには
ヘッドの特性を含めた総合的な評価基準が必要である。
に対するボールの反発係数は、衝突前後のボール速度の
比で定義され、これを得るにはボール速度を実測する必
要がある。しかし、高速に運動するボールの速度測定は
面倒で計測誤差が大きく、しかもボール重量のばらつき
を考慮し得ない等の問題がある。さらに、実際にクラブ
でボールを打撃する場合、上記のような中空金属製のク
ラブヘッドではその弾性変形特性がボールの飛距離に大
きく影響することから、より適切な評価を行うためには
ヘッドの特性を含めた総合的な評価基準が必要である。
【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
計測作業が簡易で済み、かつ適切な評価結果を得ること
の可能な弾性体の反発特性評価方法を提供することにあ
る。
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
計測作業が簡易で済み、かつ適切な評価結果を得ること
の可能な弾性体の反発特性評価方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明においては、弾性体としてのボールを剛
体とみなした打撃手段で打撃したときの反発特性を評価
する弾性体の反発特性評価方法において、ボールに径方
向の圧縮荷重を加える圧縮試験を行い、この圧縮試験と
実際の打撃現象との間のボールの変形状態の相違に基づ
いて、圧縮試験で得られた負荷時並びに除荷時の荷重・
たわみ曲線より求められる吸収エネルギー並びに放出エ
ネルギーをそれぞれ衝突前後の運動エネルギーに換算し
てボールの反発係数を得るものとした。なお、この反発
係数は、ボールを剛壁に衝突させた際の衝突前後の相対
速度の比で表されるものである。
ために、本発明においては、弾性体としてのボールを剛
体とみなした打撃手段で打撃したときの反発特性を評価
する弾性体の反発特性評価方法において、ボールに径方
向の圧縮荷重を加える圧縮試験を行い、この圧縮試験と
実際の打撃現象との間のボールの変形状態の相違に基づ
いて、圧縮試験で得られた負荷時並びに除荷時の荷重・
たわみ曲線より求められる吸収エネルギー並びに放出エ
ネルギーをそれぞれ衝突前後の運動エネルギーに換算し
てボールの反発係数を得るものとした。なお、この反発
係数は、ボールを剛壁に衝突させた際の衝突前後の相対
速度の比で表されるものである。
【０００７】また、本発明においては、弾性体としての
ボールを弾性を有する打撃手段で打撃したときの反発特
性を評価する弾性体の反発特性評価方法において、ボー
ルと打撃手段の打撃面とを当接させて打撃方向の荷重を
加える圧縮試験を行い、この圧縮試験と実際の打撃現象
との間のボール並びに打撃手段の変形状態の相違に基づ
いて、圧縮試験で得られた負荷時並びに除荷時の荷重・
たわみ曲線より求められる吸収エネルギー並びに放出エ
ネルギーをそれぞれ衝突前後の運動エネルギーに換算し
てボールと打撃手段との合成反発係数を得るものとし
た。なお、この合成反発係数は、ボールと打撃手段とが
衝突した際の衝突前後の相対速度の比で表されるもので
ある。
ボールを弾性を有する打撃手段で打撃したときの反発特
性を評価する弾性体の反発特性評価方法において、ボー
ルと打撃手段の打撃面とを当接させて打撃方向の荷重を
加える圧縮試験を行い、この圧縮試験と実際の打撃現象
との間のボール並びに打撃手段の変形状態の相違に基づ
いて、圧縮試験で得られた負荷時並びに除荷時の荷重・
たわみ曲線より求められる吸収エネルギー並びに放出エ
ネルギーをそれぞれ衝突前後の運動エネルギーに換算し
てボールと打撃手段との合成反発係数を得るものとし
た。なお、この合成反発係数は、ボールと打撃手段とが
衝突した際の衝突前後の相対速度の比で表されるもので
ある。
【０００８】これによると、評価対象であるボールや打
撃手段を静止させた静的な圧縮荷重試験となるため、簡
易に測定可能でかつ計測誤差が小さい。しかも、衝突前
後の運動エネルギーからの衝突速度の算出過程でボール
や打撃手段の重量が加味されるため、ボールや打撃手段
の重量のばらつきを考慮することができる。このため、
ボール単独の反発特性並びにボールと打撃手段との総合
的な反発特性について簡易で適切な評価を行うことが可
能となる。
撃手段を静止させた静的な圧縮荷重試験となるため、簡
易に測定可能でかつ計測誤差が小さい。しかも、衝突前
後の運動エネルギーからの衝突速度の算出過程でボール
や打撃手段の重量が加味されるため、ボールや打撃手段
の重量のばらつきを考慮することができる。このため、
ボール単独の反発特性並びにボールと打撃手段との総合
的な反発特性について簡易で適切な評価を行うことが可
能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明の構成を詳細に説明する。
明の構成を詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明による弾性体の反発特性評
価方法に基づくゴルフボールの圧縮試験の状況を模式的
に示している。ここでは、圧縮試験機のステージ１上の
ボール２に対してロードセル３を介して圧縮荷重が加え
られている。この試験により、無負荷状態から予め設定
された最大荷重に至るまでの負荷過程、並びに最大荷重
から無負荷状態までの除荷過程においてボール２に生じ
るたわみ量が測定され、図２に示すように、負荷並びに
除荷の両過程におけるヒステリシスを示す荷重・たわみ
曲線ＰBが得られる。
価方法に基づくゴルフボールの圧縮試験の状況を模式的
に示している。ここでは、圧縮試験機のステージ１上の
ボール２に対してロードセル３を介して圧縮荷重が加え
られている。この試験により、無負荷状態から予め設定
された最大荷重に至るまでの負荷過程、並びに最大荷重
から無負荷状態までの除荷過程においてボール２に生じ
るたわみ量が測定され、図２に示すように、負荷並びに
除荷の両過程におけるヒステリシスを示す荷重・たわみ
曲線ＰBが得られる。
【００１１】この荷重・たわみ曲線ＰBに基づき以下に
詳しく示すように、圧縮試験時の吸収エネルギー並びに
放出エネルギーが算出され、ついでこの吸収エネルギー
並びに放出エネルギーがボール２の変形状態に応じて衝
突前後の運動エネルギーに換算され、剛壁に対するボー
ル２の反発係数を得る。
詳しく示すように、圧縮試験時の吸収エネルギー並びに
放出エネルギーが算出され、ついでこの吸収エネルギー
並びに放出エネルギーがボール２の変形状態に応じて衝
突前後の運動エネルギーに換算され、剛壁に対するボー
ル２の反発係数を得る。
【００１２】まず、負荷時並びに除荷時の仕事量がそれ
ぞれ吸収エネルギー並びに放出エネルギーに等しく、こ
の負荷時の吸収エネルギーＥ1、並びに除荷時の放出エ
ネルギーＥ2は、図中に斜線を付して示す領域の面積、
すなわち負荷時並びに除荷時の各荷重・たわみ曲線の積
分値となり、次式により得られる。ここで、ｘはたわみ
量を、ｐは荷重を示し、Ｐ（ｘ）は荷重・たわみ曲線の
関数である。
ぞれ吸収エネルギー並びに放出エネルギーに等しく、こ
の負荷時の吸収エネルギーＥ1、並びに除荷時の放出エ
ネルギーＥ2は、図中に斜線を付して示す領域の面積、
すなわち負荷時並びに除荷時の各荷重・たわみ曲線の積
分値となり、次式により得られる。ここで、ｘはたわみ
量を、ｐは荷重を示し、Ｐ（ｘ）は荷重・たわみ曲線の
関数である。
【数１】
【００１３】実際の衝突現象では剛壁に対向したボール
の片側にのみたわみが生じるのに対して、図１に示した
ように圧縮試験ではたわみがボールの両側に均等に生じ
る。。すなわち、圧縮試験では実際の衝突現象に比較し
て２倍のたわみが生じることになる。そこで、圧縮試験
結果を実際の衝突現象にあてはめるにあたり、荷重に対
するたわみ量を半分とみなし、これにより図３に示すよ
うに、圧縮試験で得られた測定曲線ＰBに基づいてたわ
みを半分とみなした推定曲線ＰB’を得る。
の片側にのみたわみが生じるのに対して、図１に示した
ように圧縮試験ではたわみがボールの両側に均等に生じ
る。。すなわち、圧縮試験では実際の衝突現象に比較し
て２倍のたわみが生じることになる。そこで、圧縮試験
結果を実際の衝突現象にあてはめるにあたり、荷重に対
するたわみ量を半分とみなし、これにより図３に示すよ
うに、圧縮試験で得られた測定曲線ＰBに基づいてたわ
みを半分とみなした推定曲線ＰB’を得る。
【００１４】この推定曲線ＰB’とＸ軸との間の面積で
あらわされる衝突前並びに衝突後の運動エネルギー
Ｅa、Ｅbがそれぞれ、上記圧縮試験時の吸収エネルギー
Ｅ1並びに放出エネルギーＥ2の半分とみなすと、次式が
得られる。
あらわされる衝突前並びに衝突後の運動エネルギー
Ｅa、Ｅbがそれぞれ、上記圧縮試験時の吸収エネルギー
Ｅ1並びに放出エネルギーＥ2の半分とみなすと、次式が
得られる。
【数２】
【００１５】一方、衝突前並びに衝突後の運動エネルギ
ーＥa、Ｅbはそれぞれ、衝突速度Ｖ a、反発速度Ｖbによ
り次式で示される。ここで、Ｍはボール重量、ｇは重力
加速度である。
ーＥa、Ｅbはそれぞれ、衝突速度Ｖ a、反発速度Ｖbによ
り次式で示される。ここで、Ｍはボール重量、ｇは重力
加速度である。
【数３】 この式５・６と上記式３・４より、衝突速度Ｖa並びに
反発速度Ｖbが次式で示される。
反発速度Ｖbが次式で示される。
【数４】
【００１６】剛壁に対する弾性体の衝突時の反発係数ｅ
は、弾性体の衝突速度Ｖa、反発速度Ｖbより次式で定義
される。
は、弾性体の衝突速度Ｖa、反発速度Ｖbより次式で定義
される。
【数５】 この式９に上記式７・８を代入すると、次式を得る。
【数６】 これより、上記式１・２により算出された吸収エネルギ
ーＥ1、並びに放出エネルギーＥ2から反発係数ｅを算出
することができる。
ーＥ1、並びに放出エネルギーＥ2から反発係数ｅを算出
することができる。
【００１７】なお、ここでは、式３・４において衝突前
並びに衝突後の運動エネルギーＥa、Ｅbをそれぞれ、上
記圧縮試験で得られた測定曲線ＰBから求められる吸収
エネルギーＥ1、並びに放出エネルギーＥ2の半分とみな
し、それらより反発係数ｅを直接算出する方法を示した
が、本発明においては、上記のとおり圧縮試験で得られ
た測定曲線ＰBに基づいてたわみを半分とみなして得ら
れた推定曲線ＰB’ から衝突前後の運動エネルギー
Ｅa、Ｅbを求める、すなわち推定曲線ＰB’とＸ軸との
間の面積を上記式１・２と同様な積分計算で求め、これ
より上記式１０と同様な反発係数ｅと衝突前後の運動エ
ネルギーＥa、Ｅbとの間の関係式から反発係数ｅを算出
すれば良い。また、衝突前後の運動エネルギーＥa、Ｅb
から衝突速度Ｖa並びに反発速度Ｖbの両方を求めた上で
式９から反発係数ｅを得る。
並びに衝突後の運動エネルギーＥa、Ｅbをそれぞれ、上
記圧縮試験で得られた測定曲線ＰBから求められる吸収
エネルギーＥ1、並びに放出エネルギーＥ2の半分とみな
し、それらより反発係数ｅを直接算出する方法を示した
が、本発明においては、上記のとおり圧縮試験で得られ
た測定曲線ＰBに基づいてたわみを半分とみなして得ら
れた推定曲線ＰB’ から衝突前後の運動エネルギー
Ｅa、Ｅbを求める、すなわち推定曲線ＰB’とＸ軸との
間の面積を上記式１・２と同様な積分計算で求め、これ
より上記式１０と同様な反発係数ｅと衝突前後の運動エ
ネルギーＥa、Ｅbとの間の関係式から反発係数ｅを算出
すれば良い。また、衝突前後の運動エネルギーＥa、Ｅb
から衝突速度Ｖa並びに反発速度Ｖbの両方を求めた上で
式９から反発係数ｅを得る。
【００１８】以上は、予め設定された最大荷重値に対す
るものであり、この最大荷重値の大きさに応じて反発係
数は異なる値を示す。一般に、反発係数は衝突速度の増
加に反比例して指数関数的に減少することが知られてい
る。そこで、最大荷重の大きさを変えた試験を多数回行
い、これにより得られる反発係数から、推定上の衝突速
度と反発係数との関係式を作成しておけば、任意の衝突
速度に対応した反発係数を簡単に求めることができる。
るものであり、この最大荷重値の大きさに応じて反発係
数は異なる値を示す。一般に、反発係数は衝突速度の増
加に反比例して指数関数的に減少することが知られてい
る。そこで、最大荷重の大きさを変えた試験を多数回行
い、これにより得られる反発係数から、推定上の衝突速
度と反発係数との関係式を作成しておけば、任意の衝突
速度に対応した反発係数を簡単に求めることができる。
【００１９】図４は、本発明による弾性体の反発特性評
価方法に基づくゴルフボールとクラブヘッドの圧縮試験
の状況を示している。ここでは、圧縮試験機のステージ
１上のアダプタ５に支持された打撃手段としてのヘッド
４のフェイス面（打撃面）４ａにボール２を当接させた
状態でヘッド４並びにゴルフボール２にロードセル３を
介して圧縮荷重が加えられている。ヘッド４は、中空の
もので、例えばチタンやアルミニウム合金からなる金属
製、あるいはＦＲＰコンポジットからなるものである。
価方法に基づくゴルフボールとクラブヘッドの圧縮試験
の状況を示している。ここでは、圧縮試験機のステージ
１上のアダプタ５に支持された打撃手段としてのヘッド
４のフェイス面（打撃面）４ａにボール２を当接させた
状態でヘッド４並びにゴルフボール２にロードセル３を
介して圧縮荷重が加えられている。ヘッド４は、中空の
もので、例えばチタンやアルミニウム合金からなる金属
製、あるいはＦＲＰコンポジットからなるものである。
【００２０】アダプタ５は、ボール２並びにヘッド４に
対してフェイス面４ａに略直交する打撃方向に圧縮荷重
が作用するようにヘッド４を保持するものであり、これ
により実際の打撃現象と略同一の負荷状態を実現するこ
とができる。ここでは、ヘッド４のフェイス面４ａと相
反する側を緊密に受容する凹所５ａが設けられており、
荷重が略均一に分散されてヘッド４の部分的な変形が抑
制され、これにより実際にヘッド４によりボール２を打
撃する場合の衝突現象と同様に、フェイス面４ａの側に
のみたわみを生じさせることができる。なお、ヘッド４
全体にたわみを生じさせる態様も可能であり、試験目的
やヘッド４の構造等に応じて適宜な形態のアダプタが採
用される。
対してフェイス面４ａに略直交する打撃方向に圧縮荷重
が作用するようにヘッド４を保持するものであり、これ
により実際の打撃現象と略同一の負荷状態を実現するこ
とができる。ここでは、ヘッド４のフェイス面４ａと相
反する側を緊密に受容する凹所５ａが設けられており、
荷重が略均一に分散されてヘッド４の部分的な変形が抑
制され、これにより実際にヘッド４によりボール２を打
撃する場合の衝突現象と同様に、フェイス面４ａの側に
のみたわみを生じさせることができる。なお、ヘッド４
全体にたわみを生じさせる態様も可能であり、試験目的
やヘッド４の構造等に応じて適宜な形態のアダプタが採
用される。
【００２１】他方、ボール２については上記のボール２
単独の圧縮試験と同様に、ボール２の両側にたわみが生
じる。このため、圧縮試験結果を実際の衝突現象にあて
はめるにあたっては、荷重に対するボールのたわみ量の
みを半分とみなしてボール２とヘッド４との合成反発係
数を算出する。すなわち、上記圧縮試験により、図５に
示すように、ボール２とヘッド４とが合成された状態で
の負荷並びに除荷の各過程における荷重・たわみ曲線Ｐ
BHが得られるが、この荷重・たわみ曲線ＰBHに対してボ
ール２のたわみ量についての補正を行う。
単独の圧縮試験と同様に、ボール２の両側にたわみが生
じる。このため、圧縮試験結果を実際の衝突現象にあて
はめるにあたっては、荷重に対するボールのたわみ量の
みを半分とみなしてボール２とヘッド４との合成反発係
数を算出する。すなわち、上記圧縮試験により、図５に
示すように、ボール２とヘッド４とが合成された状態で
の負荷並びに除荷の各過程における荷重・たわみ曲線Ｐ
BHが得られるが、この荷重・たわみ曲線ＰBHに対してボ
ール２のたわみ量についての補正を行う。
【００２２】これにはまず、上記ボール２単独の場合と
同様にして、ボール２単独の測定曲線ＰBを求め、この
ボール２単独の測定曲線ＰBに基づき、たわみを半分と
みなしたボール２単独の推定曲線ＰB’を得る。そし
て、上記圧縮試験により得られたボール２とヘッド４と
の合成の測定曲線ＰBHからボール２単独の推定曲線
ＰB’を差し引く。これにより、ボール２とヘッド４と
の合成の推定曲線ＰBH’が得られ、この合成の推定曲線
ＰBH’に基づいてボール２とヘッド４との合成反発係数
を算出する。なお、ここで得られるボール２とヘッド４
との合成の推定曲線ＰBH’は、ボール２単独の推定曲線
ＰB’とヘッド４単独の測定曲線ＰHとを合成したものに
等しくなる。
同様にして、ボール２単独の測定曲線ＰBを求め、この
ボール２単独の測定曲線ＰBに基づき、たわみを半分と
みなしたボール２単独の推定曲線ＰB’を得る。そし
て、上記圧縮試験により得られたボール２とヘッド４と
の合成の測定曲線ＰBHからボール２単独の推定曲線
ＰB’を差し引く。これにより、ボール２とヘッド４と
の合成の推定曲線ＰBH’が得られ、この合成の推定曲線
ＰBH’に基づいてボール２とヘッド４との合成反発係数
を算出する。なお、ここで得られるボール２とヘッド４
との合成の推定曲線ＰBH’は、ボール２単独の推定曲線
ＰB’とヘッド４単独の測定曲線ＰHとを合成したものに
等しくなる。
【００２３】ところで、上記のとおり反発係数は衝突速
度に左右されるため、反発係数による評価を行うにあた
っては衝突速度を特定することになる。このとき、上記
式５・６に示した衝突前後の運動エネルギーと衝突速度
並びに反発速度との関係式においてボール重量が加味さ
れることになり、ここでボール重量のばらつきを考慮す
ることができる。またボールとヘッドとの合成反発係数
による評価においても上記ボール単独の評価と同様にし
てボールとヘッドとの両方の重量が加味されることにな
り、そこでボールやヘッドの重量のばらつきが考慮され
る。
度に左右されるため、反発係数による評価を行うにあた
っては衝突速度を特定することになる。このとき、上記
式５・６に示した衝突前後の運動エネルギーと衝突速度
並びに反発速度との関係式においてボール重量が加味さ
れることになり、ここでボール重量のばらつきを考慮す
ることができる。またボールとヘッドとの合成反発係数
による評価においても上記ボール単独の評価と同様にし
てボールとヘッドとの両方の重量が加味されることにな
り、そこでボールやヘッドの重量のばらつきが考慮され
る。
【００２４】以上、ゴルフで使用されるボール並びにそ
の打撃手段としてのクラブヘッドについて説明を行った
が、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、
硬式野球ボールやソフトボールでも良く、その他軟式野
球ボールやテニスボールといった比較的変形の大きなも
のにも適用可能である。また、野球用の打撃手段として
金属バットを挙げることができる。さらに、テニスラケ
ット等も適切な圧縮試験装置を用いて荷重・たわみ曲線
を得ることにより評価可能である。また、圧縮試験機に
よる計測作業の制御回路とその出力に基づいて所要の数
値を算出するための演算回路とを接続したシステムを組
み立てることで評価を容易に行うことができる。
の打撃手段としてのクラブヘッドについて説明を行った
が、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、
硬式野球ボールやソフトボールでも良く、その他軟式野
球ボールやテニスボールといった比較的変形の大きなも
のにも適用可能である。また、野球用の打撃手段として
金属バットを挙げることができる。さらに、テニスラケ
ット等も適切な圧縮試験装置を用いて荷重・たわみ曲線
を得ることにより評価可能である。また、圧縮試験機に
よる計測作業の制御回路とその出力に基づいて所要の数
値を算出するための演算回路とを接続したシステムを組
み立てることで評価を容易に行うことができる。
【００２５】なお、本実施形態においては、圧縮試験で
の吸収エネルギー並びに放出エネルギーを衝突前後の運
動エネルギーに換算するにあたり、圧縮試験と実際の衝
突現象との間のボールの変形状態の相違に基づいて衝突
前後の運動エネルギーをそれぞれ吸収エネルギー並びに
放出エネルギーの半分とみなす、すなわち係数０．５を
乗じる換算を行ったが、この換算する際の係数は０．５
に限定されるものではなく、圧縮試験と実際の衝突現象
との間の変形状態の相違に基づいて適宜設定される。
の吸収エネルギー並びに放出エネルギーを衝突前後の運
動エネルギーに換算するにあたり、圧縮試験と実際の衝
突現象との間のボールの変形状態の相違に基づいて衝突
前後の運動エネルギーをそれぞれ吸収エネルギー並びに
放出エネルギーの半分とみなす、すなわち係数０．５を
乗じる換算を行ったが、この換算する際の係数は０．５
に限定されるものではなく、圧縮試験と実際の衝突現象
との間の変形状態の相違に基づいて適宜設定される。
【００２６】
【実施例】実際にゴルフボールに対して圧縮試験を行い
上記の手順で反発係数を算出した。ここでは、重量４
５．５５ｇのツーピースボールに対して最大荷重を１５
００ｋｇとして圧縮試験を行った。これによると、負荷
時の吸収エネルギーＥ1が６．８４９４ｋｇｆ・ｍ、除
荷時の放出エネルギーＥ2が４．３６６９ｋｇｆ・ｍと
なり、推定衝突速度Ｖaは３８．３８７９ｍ／ｓｅｃ、
推定反発速度Ｖbは３０．６５１７ｍ／ｓｅｃ、反発係
数ｅは０．７９８５であった。これと同一構造のボール
について衝突前後の速度を実測する従来の方法により得
られた反発係数が、衝突速度が３８ｍ／ｓｅｃのときに
平均で０．７９５４となっており、本発明に基づく方法
により適切な評価が可能であることが実証された。
上記の手順で反発係数を算出した。ここでは、重量４
５．５５ｇのツーピースボールに対して最大荷重を１５
００ｋｇとして圧縮試験を行った。これによると、負荷
時の吸収エネルギーＥ1が６．８４９４ｋｇｆ・ｍ、除
荷時の放出エネルギーＥ2が４．３６６９ｋｇｆ・ｍと
なり、推定衝突速度Ｖaは３８．３８７９ｍ／ｓｅｃ、
推定反発速度Ｖbは３０．６５１７ｍ／ｓｅｃ、反発係
数ｅは０．７９８５であった。これと同一構造のボール
について衝突前後の速度を実測する従来の方法により得
られた反発係数が、衝突速度が３８ｍ／ｓｅｃのときに
平均で０．７９５４となっており、本発明に基づく方法
により適切な評価が可能であることが実証された。
【００２７】
【発明の効果】このように本発明によれば、静的な荷重
による圧縮試験で得られる負荷時並びに除荷時の荷重・
たわみ曲線に基づいて反発特性の評価を行うため、簡易
に測定可能でかつ計測誤差が小さく、しかもボールや打
撃手段の重量のばらつきを考慮することができ、反発特
性について簡易で適切な評価を行うことが可能となる。
による圧縮試験で得られる負荷時並びに除荷時の荷重・
たわみ曲線に基づいて反発特性の評価を行うため、簡易
に測定可能でかつ計測誤差が小さく、しかもボールや打
撃手段の重量のばらつきを考慮することができ、反発特
性について簡易で適切な評価を行うことが可能となる。
【図１】本発明に基づくゴルフボールの圧縮試験状況を
示す模式図。
示す模式図。
【図２】図１に示した圧縮試験で得られる負荷並びに除
荷の各過程における荷重・たわみ曲線を示す線図。
荷の各過程における荷重・たわみ曲線を示す線図。
【図３】実際の打撃時の想定される荷重・たわみ曲線を
示す線図。
示す線図。
【図４】本発明に基づくゴルフボール並びにクラブヘッ
ドの圧縮試験状況を示す模式図。
ドの圧縮試験状況を示す模式図。
【図５】図１に示した圧縮試験で得られる負荷並びに除
荷の各過程における荷重・たわみ曲線、並びに実際の打
撃時の想定される荷重・たわみ曲線を示す線図。
荷の各過程における荷重・たわみ曲線、並びに実際の打
撃時の想定される荷重・たわみ曲線を示す線図。
１ 圧縮試験機のステージ ２ ゴルフボール ３ ロードセル ４ クラブのヘッド ５ アダプタ
Claims (2)
- 【請求項１】 弾性体としてのボールを剛体とみなし
た打撃手段で打撃したときの反発特性を評価する弾性体
の反発特性評価方法であって、 ボールに径方向荷重を加える圧縮試験を行い、該圧縮試
験と実際の打撃現象との間のボールの変形状態の相違に
基づいて、前記圧縮試験で得られた負荷時並びに除荷時
の荷重・たわみ曲線より求められる吸収エネルギー並び
に放出エネルギーをそれぞれ衝突前後の運動エネルギー
に換算して前記ボールの反発係数を得ることを特徴とす
る弾性体の反発特性評価方法。 - 【請求項２】 弾性体としてのボールを弾性を有する
打撃手段で打撃したときの反発特性を評価する弾性体の
反発特性評価方法であって、 前記ボールと前記打撃手段の打撃面とを当接させて打撃
方向に荷重を加える圧縮試験を行い、該圧縮試験と実際
の打撃現象との間のボール並びに前記打撃手段の変形状
態の相違に基づいて、前記圧縮試験で得られた負荷時並
びに除荷時の荷重・たわみ曲線より求められる吸収エネ
ルギー並びに放出エネルギーをそれぞれ衝突前後の運動
エネルギーに換算して前記ボールと前記打撃手段との合
成反発係数を得ることを特徴とする弾性体の反発特性評
価方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP3856066B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2008111723A (ja) * | 2006-10-30 | 2008-05-15 | Kurosaki Harima Corp | 圧縮試験方法及び圧縮試験機、並びにプログラム |
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| JP2017029381A (ja) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | ダンロップスポーツ株式会社 | ゴルフボール |
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-
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