JP2004033626A

JP2004033626A - Method of measuring rigidity distribution of golf club head and golf club

Info

Publication number: JP2004033626A
Application number: JP2002197704A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saegusa; 三枝　宏
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP4043866B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of measuring the rigidity distribution of a golf club head by which the rigidity distribution of a golf club head can be easily measured with high accuracy, and to provide a golf club. <P>SOLUTION: The face F of a golf club head H is hit by an impact hammer 10 and the time when acceleration of the impact hammer 10 at that time comes to 0 first immediately after hitting is measured. Times are measured at different measurement the positions and the distribution of the measured times is calculated to obtain rigidity distribution of the golf club head. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフクラブヘッドの各点を打撃手段により打撃した際に、打撃手段の加速度が打撃直後に最初に０になる時間を測定してゴルフクラブヘッドの剛性分布を測定するゴルフクラブヘッドの剛性分布測定方法およびゴルフクラブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、ＵＳＧＡ（全米プロゴルフ協会）はゴルフクラブヘッドのフェース面がゴルフボールを打撃する時に作用する反発係数を測定する測定方法を提案している。図９（ａ）は、この提案するゴルフクラブヘッドの反発係数を測定する測定装置を示す模式的正面図であり、（ｂ）はその側面図である。なお、図９（ｂ）に示す側面図においては、図９（ａ）に示すストッパ１３０および波形解析装置１５０の図示を省略している。
図９（ａ）および（ｂ）に示すように、ＵＳＧＡが提案している測定装置１００は、載置台１０２と、支持枠１１０と、位置決手段１２０と、ストッパ１３０と、測定部１４０とを有する。
支持枠１１０は、載置台１０２の上に立設され、位置決手段１２０を保持するものである。支持枠１１０においては、１対の第１の支持部材１１２が載置台１０２に立設されている。第２の支持部材１１４が、この第１の支持部材１１２を支えるように斜めに載置台１０２の上に設けられており、第１の支持部材１１２がそれぞれ支持されている。また、第１の支持部材１１２の間には、その上部に水平方向に延びる梁部１１６が設けられている。
【０００３】
位置決手段１２０は、ゴルフクラブＧをスイングさせるとともに、ゴルフクラブヘッドＨのフェース面Ｆの打撃位置を合わせるものである。位置決手段１２０においては、梁部１１６に、ゴルフクラブＧを垂直方向に移動させる第１のガイド機構１２２が設けられている。この第１のガイド機構１２２には、ハンドル１２３が設けられており、このハンドル１２３を回転させることにより、ゴルフクラブＧが垂直方向に移動する。また、第１の移動機構１２２には、ゴルフクラブＧを水平方向に移動させる第２のガイド機構１２４が設けられている。この第２のガイド機構１２４にもハンドル１２５が設けられており、このハンドル１２５を回転させることにより、ゴルフクラブＧが水平方向に移動する。このようにして、ゴルフクラブＧを水平方向および垂直方向に移動させることができる。
【０００４】
第２のガイド機構１２４には、支持部材１２８ａが設けられ、この支持部材１２８ａに揺動可能に枠部材１２８ｂが設けられている。この枠部材１２８ｂの枠内には、Ｖ字状の溝が形成されたブロックからなる挟持片１２６が、その溝部を対向させて、１対配置されている。
この枠部材１２８ｂには、ねじ軸に直結されたハンドル１２９が設けられており、このねじ軸は挟持片１２６の一方を押圧する。このハンドル１２９を回転させることにより、挟持片１２６が押圧されてゴルフクラブＧのグリップｇが溝部に挟持される。この状態でゴルフクラブＧは回転可能になる。
【０００５】
ストッパ１３０は、ゴルフクラブヘッドＨを所定の高さで固定するものであり、載置台１０２の端部に設けられた支持台１０４に設置されている。ストッパ１３０においては、シャフト１３４がゴルフクラブＧの回転方向と同じ方向に回動可能に可動部材１３２を介して設けられている。シャフト１３４の端部には、ゴルフクラブヘッドＨのフェース面Ｆに整合する位置に留部材１３６が設けられている。可動部材１３２は係止部材（図示せず）により係止され、シャフト１３４の延在方向が垂直方向になり、ゴルフクラブＧの回転が留部材１３６により止められる。また、この係止部材による可動部材１３２の係止を解除することにより、ストッパ１３０がゴルフクラブＧと同じ方向に回動し、ゴルフクラブＧがスイングする。
【０００６】
測定部１４０は、ゴルフクラブヘッドＨのフェース面Ｆの応答を測定するものであり、波形解析装置１５０を有する。測定部１４０においては、載置台１０２の上の第１の支持部材１１２の間に台１４２が設けられている。台１４２の上には、支持部材１４４を介して金属球１４６が設けられている。ゴルフクラブヘッドＨは、そのフェース面Ｆの中心に金属球１４６が衝突するように、上述の位置決手段１２０により調整される。金属球１４６には、フェース面Ｆと衝突する面の裏面に加速度センサ１４８が設けられている。この加速度センサ１４８は、波形解析装置１５０に接続されている。この波形解析装置１５０は、金属球１４６とフェース面Ｆとが衝突した際に生じる金属球１４６の加速度を計測し、衝突してから、加速度が最初に０になる時間を算出し、この情報から反発係数を求める装置である。
【０００７】
このゴルフクラブヘッドＨのフェース面Ｆの反発係数の測定方法においては、ゴルフクラブＧを位置決手段１２０で固定するとともに、フェース面Ｆの打撃位置を合わせる。そして、ゴルフクラブヘッドＨを所定の高さにストッパ１３０で固定し、このストッパ１３０を解除して、所定の速度で金属球１４６にゴルフクラブヘッドを衝突させる。そして、金属球１４６とフェース面Ｆとが衝突してから、金属球１４６の加速度が最初に０になる時間を波形解析装置１５０で算出する。この方法によると、ゴルフクラブヘッドＨが異なっていても、同じ速度で金属球１４６にゴルフクラブヘッドＨを衝突させた場合、加速度が最初に０になるまでの時間が短い程、反発係数が高くなるとされている。このため、ゴルフクラブヘッドＨのフェース面Ｆの反発係数を評価することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、提案されているゴルフクラブヘッドのフェース面の反発係数の測定方法においては、ゴルフクラブシャフトを回転可能に支持してゴルフクラブヘッドＨを回転させる、いわゆる振り子を用いるために、測定に際して、各ゴルフクラブヘッドのフェース面の打撃位置がばらつき、ゴルフクラブヘッドのフェース面の反発係数について適正に測定できない虞がある。
また、この提案されている反発係数の測定方法においては、測定されるゴルフクラブヘッドの質量により、衝撃力が変化するという問題点もあり、これにより、反発係数を高精度に測定できない虞がある。
【０００９】
このように、提案されているゴルフクラブヘッドの反発係数の測定方法では、ゴルフクラブヘッドの反発係数を適正に評価していない虞があり、ゴルフクラブヘッドの反発係数の測定精度を向上させることが望まれている。
【００１０】
さらに、提案されているゴルフクラブヘッドの反発係数の測定装置では、ゴルフクラブヘッドの衝突速度を上げるために、測定に際してゴルフクラブヘッドＨを持ち上げる必要があり、このため、ストッパのシャフトを長くする必要があるとともに、多くのスペースを必要とする。
ところで、上述の反発係数の大小は、ゴルフクラブのフェース面の剛性の大小と対応する。このため、ゴルフクラブヘッドの剛性を測定する場合に、上記反発係数と同様の問題点が発生する虞がある。
【００１１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、ゴルフクラブヘッドの剛性分布を簡易に、かつ高精度に測定できるゴルフクラブヘッドの剛性分布測定方法およびゴルフクラブを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、ゴルフクラブヘッドを打撃することによってゴルフクラブヘッドの剛性分布を測定するゴルフクラブヘッドの剛性分布測定方法であって、打撃手段により、前記ゴルフクラブヘッドの複数位置を打撃し、前記複数位置のそれぞれにおける前記打撃手段の加速度が打撃時点から打撃直後に最初に０になる時間を測定する工程と、打撃した前記複数位置の各位置において求められた前記加速度が打撃時点から打撃直後に最初に０になる時間から、ゴルフクラブヘッドの剛性分布を求める工程とを有することを特徴とするゴルフクラブヘッドの剛性分布測定方法を提供するものである。
【００１３】
本発明においては、例えば、前記打撃手段は、ハンマであり、前記加速度は、前記ハンマの打撃部分に設けられた加速度センサにより測定される。
また、前記ゴルフクラブヘッドは、前記ゴルフクラブヘッドは、直交する３軸方向移動可能に支持され、前記打撃手段は、金属からなる球体、前記球体に接続された軸、および前記軸を一定速度で移動させて前記球体を前記ゴルフクラブヘッドに衝突させる移動手段を有し、前記加速度は、前記球体に設けられた加速度センサにより測定することが好ましい。
【００１４】
本発明の第２の態様は、上記本発明の第１の態様のゴルフクラブヘッドの剛性分布測定方法に基づいて設計されていることを特徴とするゴルフクラブを提供するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るゴルフクラブヘッドの剛性分布測定方法について、添付の図面を基に詳細に説明する。
本願発明者等は、上述の如く、フェース面と金属球とを衝突させて、衝突時点から金属球の加速度が打撃直後に最初に０になる時間を測定する場合、ゴルフクラブヘッドの位置によって、金属球の加速度が打撃時点から打撃直後に最初に０になる時間が違うことを知見した。このように、ゴルフクラブヘッドの位置によって金属球の加速度が打撃時点から打撃直後に最初に０になる時間が異なるのは、ゴルフクラブヘッドのフェース面の剛性の違いによるものであることを見出した。すなわち、ゴルフクラブヘッドと金属球とを衝突させて、衝突時点から金属球の加速度が打撃直後に最初に０になる時間を測定することは、ゴルフクラブヘッドの局所的な剛性を相対的（定性的）に測定することに対応する。
【００１６】
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るゴルフクラブヘッドの剛性分布測定方法に利用される剛性分布測定装置を模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の剛性分布装置の処理装置を示すブロック図である。
剛性分布測定装置５０は、ゴルフクラブヘッドＨの剛性分布を測定する装置であって、ゴルフクラブヘッドＨの各点を打撃手段により打撃し、このときの打撃手段の加速度の応答信号を取り込み、加速度が打撃時点から打撃直後に最初に０になる時間、すなわち、打撃手段によりゴルフクラブヘッドの各点において、打撃が加えられた時点から打撃直後に最初に加速度が０になる時間を求める。この打撃手段の加速度が打撃直後に最初に０になる時間を、ゴルフクラブヘッドの各点について求め、この加速度が打撃直後に最初に０になる時間に基づいて、ゴルフクラブヘッドの剛性分布を求める。この剛性分布の測定部位は、フェース面に限定されるものではなく、ゴルフクラブヘッドのソール、クラウンおよび側壁などであっても、その剛性分布を測定することができる。
この剛性分布は、例えば、打撃音の改善、および剛性の改善などのゴルフクラブヘッドの設計に反映させることができる。
【００１７】
剛性分布測定装置５０は、打撃手段であるインパクトハンマ１０と、インパクトハンマ１０の加速度を測定する加速度センサ１４と、この加速度センサ１４により得られた加速度信号を処理する処理部とを有する。
インパクトハンマ１０は、打撃面に金属球１２が設けられている。打撃部分、より詳しくは、打撃面の裏面に、加速度センサ１４が設けられている。
加速度センサ１４は、例えば、Ｅｎｄｅｖｃｏ　社製Ｍｏｄｅｌ１２２等小型軽量のものが用いられる。
【００１８】
処理部は、加速度センサ１４の加速度信号が入力されるアンプ１６と、この加速度信号を取り込むアナログ入出力カード２０と、アナログ入出力カード２０から供給される増幅された加速度信号を用いて、ゴルフクラブヘッドの剛性の特性を評価するモバイル型のコンピュータ２２と、を有して構成される。
アンプ１６は、加速度センサ１４から取り込まれた加速度信号を増幅するものであり、加速度センサ１４に接続される接続端子１６ａと、アナログ入出力カード２０に接続される接続コネクタ１８とが設けられている。接続コネクタ１８は、例えばＤ−ｓｕｂ３７ピンコネクタが用いられる。
アナログ入出力カード２０は、コンピュータ２２の所定のスロットに装着され、アンプ１６で増幅されたアナログ信号である加速度信号をデジタル信号に変換する装置である。このアナログ入出力カード２０は、例えば、ＣＯＮＴＥＣ社製、ＡＤ−１２−８　（ＰＭ）等が用いられる。
アナログ入出力カード２０は、コンピュータ２２の所定の位置に挿入されて、コンピュータ２２と一体化されている。
【００１９】
図１（ｂ）に示すように、コンピュータ２２には、インパクトハンマ１０の加速度信号を波形解析する波形解析ユニット２２ａと、加速度信号の波形から、インパクトハンマ１０でフェース面Ｆを打撃してから、インパクトハンマ１０の加速度が０になる時間を算出する減衰時間測定ユニット２２ｂと、加速度信号の波形、および加速度が打撃直後に最初に０になるまでの時間などを表示するディスプレイ２２ｃとを有して構成される。
なお、波形解析ユニット２２ａと、減衰時間算出ユニット２２ｂとは所定のプログラムを実行することで機能を発揮する。すなわち、ソフトウェア処理によって機能を発揮するユニットである。なお、本実施形態においては、アナログ入出力カード２０に変えて、アンプ１４より出力された加速度信号をＦＦＴ（Ｆａｓｔ　Ｆｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）アナライザを用いて上述の波形解析をしてもよい。
【００２０】
インパクトハンマ１０は、例えば、ゴルフクラブヘッドＨのフェース面Ｆを打撃することにより振動する。この振動によって発生する加速度は、加速度センサ１４により加速度信号に変換され、アンプ１６で増幅され、さらに、アナログ入出力ボード２０を介してコンピュータ２２に取り込まれる。
なお、インパクトハンマ１０の打撃面に設けられた金属球１２は、例えば、鋼製であり、直径が１５ｍｍ〜２５ｍｍのものが用いられる。インパクトハンマ１０による打撃は、一定の速度で行う必要がある。
打撃を受けるゴルフクラブヘッドＨは、例えば、ゴルフクラブ１２のシャフトＳが軽く固定支持されるか、または、天井よりホゼール部が宙づり状態とされて自由端を形成する。いずれにしても、ゴルフクラブヘッドＨにインパクトハンマ１０で打撃を与えることができる固定方法であればよい。
【００２１】
波形解析ユニット２２ａは、アンプ１４より入力された加速度信号を時間系列に配置し、加速度波形を得るものである。
図２は、横軸に時間をとり、縦軸に加速度をとって、フェース面Ｆをインパクトハンマで打撃した場合のインパクトハンマから得られる加速度波形を模式的に示すグラフである。なお、図２に示す時間軸における時間が０とは、インパクトハンマ１０によりフェース面Ｆが打撃された時点を示す。
図２に示すように、フェース面Ｆをインパクトハンマ１０で打撃することにより、例えば、加速度波形Ａ、Ｂを得ることができる。加速度波形Ａおよび加速度波形Ｂは、インパクトハンマ１０で、フェース面Ｆの異なる箇所を同じ速度で打撃することにより得られたものである。
また、図１（ｂ）に示すように、減衰時間算出ユニット２２ｂは、波形解析ユニット２２ａにより得られた図２に示す加速度波形Ａおよび加速度波形Ｂから、加速度が打撃直後に最初に０になる時間ｔ_１、ｔ_２を算出するものである。加速度が打撃直度に最初に０になる時間が短い方が剛性が定性的に高い。
【００２２】
ディスプレイ２２ｃは、図２に示す加速度波形Ａおよび加速度波形Ｂ、ならびに加速度が打撃直後に最初に０になる時間ｔ_１、ｔ_２などを表示するものであり、特に限定されるものではなく、液晶表示装置、ＣＲＴ、およびプラズマ表示装置などが挙げられる。また、ディスプレイ２２ｃに、後述するように、フェース面Ｆを格子状に区切り、その格子点における加速度が打撃直後に最初に０になる時間を測定することによって剛性分布を測定した場合、剛性分布を各格子点に対応させて表示してもよく、さらに剛性分布を、例えば格子点間で補間して等高線図で表示してもよい。なお、この等高線図は、等高線によって区画される領域ごとに、色分けして表示してもよく、また、模様などを変えて表示してもよい。
【００２３】
なお、本発明においては、金属球の加速度が打撃直後に最初に０になる時間ｔ_１、ｔ_２を求めることによりゴルフクラブヘッドＨの局所的な剛性を相対的に測定することになるが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、インパクトハンマ１０による打撃の大小により加速度が打撃直後に最初に０になる時間が微妙に変わるが、この打撃の大小を加速度波形の加速度が打撃直後に最初に０になるまでの積分値を用いて規格化してもよい。例えば、加速度が打撃直後に最初に０となる時間を積分値で除算した値を用いる。
なお、本発明においては、金属球の加速度が打撃時点から打撃直後に最初に０になる時間を測定することをゴルフクラブヘッドＨの局所的な剛性を相対的に測定することとみなす。
【００２４】
次に、本実施形態の剛性分布の測定方法によるフェース面の剛性分布の測定方法について説明する。
先ず、例えば、フェース面Ｆを格子状に区切り、その格子点（測定位置）にマークをつける。次に、ゴルフクラブＧのゴルフクラブシャフトＳを支持部材（図示せず）に固定する。次に、各マークをインパクトハンマ１０で打撃して、夫々インパクトハンマ１０の加速度が打撃直後に最初に０になる時間を求める。このように、測定位置が複数あっても、インパクトハンマ１０で叩く速度は一定にする。
各測定位置におけるインパクトハンマ１０の加速度が打撃直後に最初に０になる時間から、ゴルフクラブヘッドＨのフェース面Ｆの剛性分布を求める。
【００２５】
また、本願発明者等は、加速度が打撃直後に最初に０になる時間と、反発係数とに相関関係があることを見出した。図３は、横軸に加速度が打撃直後に最初に０になる時間をとり、縦軸に反発係数をとって、加速度が打撃直後に最初に０になる時間と反発係数との関係を示すグラフである。図３に示すように、加速度が打撃直後に最初に０になる時間が長くなるにつれて、すなわち、剛性が相対的に低いと反発係数が高い。このように、加速度が打撃直後に最初に０になる時間（ゴルフクラブヘッドの局所的な剛性）の分布を測定することにより、ゴルフクラブヘッドの各部位における反発係数の分布も測定することができる。これにより、本発明の方法により求められた剛性分布から反発係数の分布を求めることもできる。なお、反発係数と剛性との相関関係を求める場合、本発明は、試験条件（打撃速度）の依存性があるので、実験条件を合わせることが好ましい。
【００２６】
本実施形態においては、ゴルフクラブＧをスイングさせる必要がないので、従来の測定方法に用いられる測定装置よりも装置を小型化することができるとともに、測定位置の精度も高くすることができる。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るゴルフクラブヘッドの剛性分布測定方法に用いられる剛性分布測定装置を示す模式図である。なお、本実施形態においては、図１に示す本発明の第１の実施形態の剛性分布測定装置と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図４に示すように、本実施形態の剛性分布測定装置６０においては、第１の実施形態の剛性分布測定装置５０と比較して、打撃手段の構成、およびゴルフクラブＧを固定する３次元ステージ４０を有する点が異なり、それ以外の構成は、第１の実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
本実施形態の３次元ステージ４０は、ゴルフクラブヘッドＨを、直交する３方向、すなわち、水平面内の直交する２方向、およびこの２方向と直交する垂直方向に移動させるものであり、水平ステージ４２と、垂直ステージ４４とを有する。垂直ステージ４４には、ゴルフクラブシャフトＳを固定するための固定部材４６が設けられている。
【００２８】
また、本実施形態の打撃手段は、所定の速度で金属球を水平方向に移動させて、ゴルフクラブヘッドＨを打撃するものである。
打撃手段は、金属球３２と、この金属球３２を水平方向移動させる水平方向移動手段３０とを有する。水平方向移動手段３０は、この金属球３２に設けられ水平方向に延在するシャフト３４と、このシャフト３４が挿通されて案内するガイド部３６と、このガイド部３６に挿通されたシャフト３４を水平方向移動させるリニア式移動装置３８とを有する。
リニア式移動装置３８は、ガイド部３６に挿通されたシャフト３４を、例えば電磁力を利用して、方向Ｄに一定の速度で移動させることができる。なお、水平方向移動手段３０は、特に限定されるものではなく、シャフト３４をリニアモータに取り付けて、このリニアモータによって金属球３２をゴルフクラブヘッドＨに衝突させてもよい。このリニアモータとしては、例えば、ＬｉｎＭｏｔ社製リニアモータ（ＰＳ０１−２３Ｓ　×８０−ＡＧＩ　）が挙げられる。
【００２９】
この水平方向移動手段３０により、シャフト３４を方向Ｄに移動させて、金属球３２を、例えばフェース面Ｆに衝突させる。このとき、金属球３２の加速度を加速度センサ１４によって測定し、第１の実施形態と同様にして、加速度波形を測定し、加速度が打撃直後に最初に０になる時間を算出する。
【００３０】
次に、本実施形態の剛性分布の測定方法について説明する。例えば、ゴルフクラブヘッドＨのフェース面Ｆの剛性分布を測定する場合について説明する。
先ず、測定するフェース面Ｆを格子状に区切り、各格子点（測定位置）にマークをつける。
次に、フェース面Ｆが金属球３２と対向するように、ゴルフクラブＧのゴルフクラブシャフトＳを固定部材４６に固定する。
次に、３次元ステージ４０の水平ステージ４２および垂直ステージ４４を移動させて、マークに金属球３２が衝突するように位置合わせを行う。
次に、金属球３２をリニア式移動装置３８により、マークに衝突させて、コンピュータ２２により金属球３２の加速度が０になる時間を算出する。
上述の工程を繰り返して、フェース面Ｆの各マークにおける金属球３２の加速度が打撃直後に最初に０になる時間を求める。
そして、各打撃点における加速度が打撃直後に最初に０になる時間から、剛性分布を求める。なお、本実施形態においても、図３に示す加速度が打撃直後に最初に０になる時間と反発係数との関係から、フェース面Ｆの反発係数の分布を求めることもできる。なお、フェース面Ｆの剛性分布の測定に限定されるものではなく、それ以外のゴルフクラブヘッドの部位について剛性分布を測定する場合には、各部位を金属球３２に対向させて３次元ステージ４０に固定すればよい。
【００３１】
また、本実施形態においては、ゴルフクラブＧを３次元ステージ４０に固定して、これを用いて打撃位置の位置決めをしているので、金属球３２によるマークに対する打撃位置の精度を向上させることができ、ゴルフクラブヘッドの各部位における剛性分布を精度良く測定することができる。
【００３２】
本実施形態においても、ゴルフクラブＧをスイングさせる必要がないので、従来の測定方法に用いられる測定装置よりも装置を小型化することができる。また、特に、３次元ステージ４０と、水平方向移動手段３０とを組み合わせているので、打撃位置の位置決め精度が向上し、さらに一定速度で金属球をゴルフクラブヘッドに衝突させることができる。このため、ゴルフクラブヘッドの各点における局所的な剛性を高精度で測定することになり、これにより、剛性分布を高精度に測定することができる。
なお、上述のいずれの実施形態においても、打撃ごとに加速度が打撃直後に最初に０になる時間を求める必要はなく、所定の回数、例えば、全ての格子点について、加速度信号を測定した後に、まとめて加速度が打撃直後に最初に０になる時間を求めるようにしてもよい。
【００３３】
図５は、本発明の第２の実施形態の剛性分布測定装置の変形例を示す模式図である。なお、本変形例においては、図４に示す本発明の第２の実施形態の剛性分布測定装置と同一構成物には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図５に示すように、本変形例の剛性分布測定装置７０においては、第２の実施形態の剛性分布測定装置６０に比して、打撃手段における水平方向移動手段３０が、振子式移動手段８０である点が異なり、それ以外の構成は、第２の実施形態と同様の構成であるので、その詳細な説明は省略する。
本変形例の振子式移動手段８０は、支持台８２と、この支持台８２に端部が回転自在に設けられた揺動部材８４とを有する。揺動部材８４の先端部には、金属球３２が設けられており、金属球３２には、第２の実施形態と同様に加速度センサ１４が設けられている。また、振子式移動手段８０には金属球３２を所定の高さに保持するストッパ（図示せず）が設けられている。
【００３４】
本変形例においても、ゴルフクラブヘッドＨのフェース面Ｆを、例えば正方格子状に区切り、正方格子の格子点にマークをつける。そして、各マーク（測定位置）に金属球３２が衝突するように、３次元ステージ４０で位置合わせを行う。そして、金属球３２を所定の高さにストッパで保持し、所定の速度で金属球３２をフェース面Ｆのマークに衝突させ、コンピュータ２２により金属球３２の加速度が打撃直後、最初に０になる時間を算出する。
上述の工程を繰り返して、フェース面Ｆの各マークにおける金属球３２の加速度が打撃直後に最初に０になる時間を求める。これにより、ゴルフクラブヘッドＨにおける剛性分布を高精度に測定することができる。
このように、本発明の第２の実施形態における打撃手段においては、水平方向移動手段３０によって、金属球３２をゴルフクラブヘッドＨに衝突させることに限定されるものではなく、振子式移動手段８０を用いて、速度を一定にして金属球３２をゴルフクラブヘッドＨに衝突させてもよい。なお、本変形例においても、第２の実施形態と同様の効果を奏する。
【００３５】
また、上述のいずれの実施形態においても、剛性分布は、フェース面に限定さるものではなく、クラウン、ソールおよび側壁などのゴルフクラブヘッドの各部位について剛性分布を測定することができ、各部位の剛性分布を定性的に評価できる。このようにして得られたゴルフクラブヘッドの各部位の剛性分布に基づいて、ゴルフクラブヘッドを設計し、ゴルフクラブを製造することができる。また、ゴルフクラブに、タグまたはシールなどの表示部を設け、この表示部に剛性分布を表示してもよい。
さらに本発明の測定方法は、打撃によるものであるため、得られる剛性分布は、実際のゴルフボールを打撃した時の動的な剛性を反映するものであり、実際の使用状況と整合が取れたものである。このため、例えば、所定の部位の剛性分布に基づいて、ゴルフクラブヘッドを補強すれば、必要以上に質量が増すことなく剛性が高いゴルフクラブヘッドを得ることができる。
【００３６】
【実施例】
以下本発明の実施例について具体的に説明する。本発明のゴルフヘッドの剛性分布の測定方法によりゴルフクラブヘッドのフェース面の剛性分布を測定した。図６は、ゴルフクラブヘッドのフェース面の測定位置を示す模式図である。図６に示すように、フェース面Ｆを正方格子状に区切り、この格子の格子点の座標を（ｘ、ｙ）で表し、フェース面ＦのセンタＣを座標（０、０）とし、このセンタＣを中心として、１０ｍｍ間隔で格子点をとり、この各格子点について、第２の実施形態に示す剛性分布の測定方法により、加速度が打撃直後に最初に０になるまでの時間を求めた。この結果を下記表１に示す。なお、表１に示す座標は、図６に示すセンタＣを原点とした座標系（ｘ、ｙ）における各格子点の座標に対応するものであり、加速度が打撃直後に最初に０になるまでの時間の単位は「μｓ」である。
【００３７】
図７は、横軸に時間をとり、縦軸に加速度センサの出力電圧をとって、フェース面の格子点における加速度波形の例を示すグラフである。なお、図７において、点線で示す加速度波形Ｐは、センタＣ（図６参照）におけるものであり、１点鎖線で示す加速度波形Ｑは、センタＣから１０ｍｍ下側の格子点Ｃ_１（図６参照）におけるものであり、実線で示す加速度波形Ｒは、センタＣから２０ｍｍ下側の格子点Ｃ_２（図６参照）におけるものである。
図７に示すように、フェース面の各位置における加速度波形Ｐ、Ｑ、Ｒは、場所ごとに明確な違いが見られた。フェース面Ｆの中心から外縁に向かって、加速度が打撃直後に最初に０になる時間が短くなっていた。すなわち、フェース面Ｆの中心から外縁に向かって、剛性が相対的に高くなっていた。
【００３８】
【表１】

【００３９】
図８は、ゴルフクラブヘッドのフェース面の剛性分布を示す等高線図であり、表１に示す各格子点の加速度が０になる時間に基づいて、各格子点間のデータを補間して作成したものである。なお、図８に括弧内に示す数値は、上述の座標を示すものであり、図６に示すフェース面Ｆの各格子点の座標に対応するものである。
図８に示すように、フェース面の中心部は加速度が打撃直後に最初に０になる時間が長く、外縁に向かって加速度が打撃直後に最初に０になる時間が短くなる。すなわち、フェース面Ｆの中心部は相対的に剛性が低く、外縁部は相対的に剛性が高くなっていた。
【００４０】
上記表１および図８に示すように、本発明の剛性分布の測定方法を用いることにより、フェース面の剛性分布を測定することができた。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、打撃手段により、ゴルフクラブヘッドの複数位置を打撃して、この複数位置の各位置において、打撃手段の加速度が打撃時点から打撃直後に最初に０になる時間を測定することは、ゴルフクラブヘッドの局所的な剛性を測定することになり、これにより、ゴルフクラブヘッドの各部位における剛性分布を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係るゴルフクラブヘッドの剛性分布測定方法に利用される剛性分布測定装置を模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の剛性分布装置の処理装置を示すブロック図である。
【図２】横軸に時間をとり、縦軸に加速度をとって、フェース面Ｆをインパクトハンマで打撃した場合のインパクトハンマから得られる加速度波形を模式的に示すグラフである。
【図３】横軸に加速度が打撃直後に最初に０になる時間をとり、縦軸に反発係数をとって、加速度が最初に０になる時間と反発係数との関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るゴルフクラブヘッドの剛性分布測定方法に用いられる測定装置を示す模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るゴルフクラブヘッドの剛性分布測定方法に用いられる測定装置の変形例を示す模式図である。
【図６】ゴルフクラブヘッドのフェース面の測定位置を示す模式図である。
【図７】横軸に時間をとり、縦軸に加速度センサの出力電圧をとって、フェース面の格子点における加速度波形の例を示すグラフである。
【図８】ゴルフクラブヘッドのフェース面の剛性分布を示す等高線図である。
【図９】（ａ）は、この提案するゴルフクラブヘッドの反発係数を測定する測定装置を示す模式的正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】
１０　インパクトハンマ
１２、３２　金属球
１４　加速度センサ
１６　アンプ
１８　接続コネクタ
２０　アナログ入出力カード
２２　コンピュータ
２２ａ　波形解析ユニット
２２ｂ　減衰時間算出ユニット
２２ｃ　ディスプレイ
３０　　水平方向移動手段
３４　　シャフト
３６　　案内部
３８　　リニア式移動装置
４０　　３次元ステージ
４２　　水平ステージ
４４　　垂直ステージ
４６　　固定部材
５０、６０、７０　剛性分布測定装置
８０　　振子式移動手段
１００　　反発係数測定装置
１１０　　支持枠
１２０　　位置決手段
１３０　　ストッパ
１４０　　測定部
１５０　　波形解析装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, when each point of the golf club head is hit by the hitting means, the time when the acceleration of the hitting means first becomes 0 immediately after hitting is measured to measure the rigidity distribution of the golf club head. The present invention relates to a stiffness distribution measuring method and a golf club.
[0002]
[Prior art]
Recently, the USGA (United States Professional Golf Association) has proposed a measurement method for measuring the coefficient of restitution that acts when the face surface of a golf club head strikes a golf ball. FIG. 9A is a schematic front view showing a measuring apparatus for measuring the coefficient of restitution of the proposed golf club head, and FIG. 9B is a side view thereof. In the side view shown in FIG. 9B, the stopper 130 and the waveform analyzer 150 shown in FIG. 9A are not shown.
As shown in FIGS. 9A and 9B, the measuring apparatus 100 proposed by USGA includes a mounting table 102, a support frame 110, a positioning means 120, a stopper 130, and a measuring unit 140. Have.
The support frame 110 is erected on the mounting table 102 and holds the positioning means 120. In the support frame 110, a pair of first support members 112 are erected on the mounting table 102. A second support member 114 is provided obliquely on the mounting table 102 so as to support the first support member 112, and the first support members 112 are supported respectively. Further, between the first support members 112, a beam portion 116 extending in the horizontal direction is provided on the upper portion thereof.
[0003]
The positioning means 120 swings the golf club G and matches the hitting position of the face surface F of the golf club head H. In the positioning means 120, a first guide mechanism 122 that moves the golf club G in the vertical direction is provided on the beam portion 116. The first guide mechanism 122 is provided with a handle 123. By rotating the handle 123, the golf club G moves in the vertical direction. The first moving mechanism 122 is provided with a second guide mechanism 124 that moves the golf club G in the horizontal direction. The second guide mechanism 124 is also provided with a handle 125. By rotating the handle 125, the golf club G moves in the horizontal direction. In this way, the golf club G can be moved in the horizontal direction and the vertical direction.
[0004]
The second guide mechanism 124 is provided with a support member 128a, and a frame member 128b is provided on the support member 128a so as to be swingable. In the frame of the frame member 128b, a pair of sandwiching pieces 126 made of blocks in which V-shaped grooves are formed are disposed in a pair with the groove portions facing each other.
The frame member 128 b is provided with a handle 129 that is directly connected to the screw shaft, and the screw shaft presses one of the holding pieces 126. By rotating the handle 129, the holding piece 126 is pressed, and the grip g of the golf club G is held in the groove portion. In this state, the golf club G can rotate.
[0005]
The stopper 130 fixes the golf club head H at a predetermined height, and is installed on the support table 104 provided at the end of the mounting table 102. In the stopper 130, a shaft 134 is provided via a movable member 132 so as to be rotatable in the same direction as the rotation direction of the golf club G. At the end of the shaft 134, a retaining member 136 is provided at a position aligned with the face surface F of the golf club head H. The movable member 132 is locked by a locking member (not shown), the extending direction of the shaft 134 becomes a vertical direction, and the rotation of the golf club G is stopped by the retaining member 136. Further, by releasing the locking of the movable member 132 by the locking member, the stopper 130 rotates in the same direction as the golf club G, and the golf club G swings.
[0006]
The measurement unit 140 measures the response of the face surface F of the golf club head H, and has a waveform analysis device 150. In the measurement unit 140, a table 142 is provided between the first support members 112 on the mounting table 102. A metal ball 146 is provided on the base 142 via a support member 144. The golf club head H is adjusted by the positioning means 120 so that the metal ball 146 collides with the center of the face surface F. The metal ball 146 is provided with an acceleration sensor 148 on the back surface of the surface colliding with the face surface F. The acceleration sensor 148 is connected to the waveform analysis device 150. The waveform analysis device 150 measures the acceleration of the metal sphere 146 generated when the metal sphere 146 collides with the face surface F, calculates the time when the acceleration first becomes 0 after the collision, and uses this information. It is a device for obtaining the coefficient of restitution.
[0007]
In the method of measuring the coefficient of restitution of the face surface F of the golf club head H, the golf club G is fixed by the positioning means 120 and the striking position of the face surface F is matched. Then, the golf club head H is fixed to a predetermined height with a stopper 130, and the stopper 130 is released to cause the golf club head to collide with the metal ball 146 at a predetermined speed. Then, after the metal ball 146 and the face surface F collide, the waveform analyzer 150 calculates the time when the acceleration of the metal ball 146 is first zero. According to this method, even when the golf club head H is different, when the golf club head H collides with the metal ball 146 at the same speed, the shorter the time until the acceleration first becomes 0, the higher the coefficient of restitution. It is supposed to be. For this reason, the restitution coefficient of the face surface F of the golf club head H can be evaluated.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the proposed method for measuring the coefficient of restitution of the face surface of the golf club head, a so-called pendulum that rotates the golf club head H by rotatably supporting the golf club shaft is used. The hit position on the face surface of the golf club head may vary, and the coefficient of restitution of the face surface of the golf club head may not be properly measured.
In addition, the proposed method for measuring the coefficient of restitution has a problem in that the impact force varies depending on the mass of the golf club head to be measured, which may prevent the coefficient of restitution from being measured with high accuracy. .
[0009]
As described above, in the proposed method for measuring the coefficient of restitution of a golf club head, there is a possibility that the coefficient of restitution of the golf club head is not properly evaluated, and the accuracy of measuring the coefficient of restitution of the golf club head can be improved. It is desired.
[0010]
Further, in the proposed apparatus for measuring the coefficient of restitution of the golf club head, it is necessary to lift the golf club head H during measurement in order to increase the collision speed of the golf club head, and therefore it is necessary to lengthen the stopper shaft. And requires a lot of space.
By the way, the magnitude of the coefficient of restitution described above corresponds to the magnitude of the rigidity of the face surface of the golf club. For this reason, when measuring the rigidity of the golf club head, the same problem as the coefficient of restitution may occur.
[0011]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a golf club head stiffness distribution measuring method and a golf club that can measure the stiffness distribution of a golf club head easily and with high accuracy. .
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a golf club head stiffness distribution measuring method for measuring a stiffness distribution of a golf club head by striking the golf club head, comprising: Hitting a plurality of positions of the golf club head, measuring the time when the acceleration of the hitting means at each of the plurality of positions first becomes 0 immediately after hitting, and at each of the hit positions And a step of obtaining a stiffness distribution of the golf club head from a time when the obtained acceleration is first zero immediately after the impact from the impact time. is there.
[0013]
In the present invention, for example, the hitting means is a hammer, and the acceleration is measured by an acceleration sensor provided at a hitting portion of the hammer.
The golf club head is supported so that the golf club head can move in three orthogonal directions, and the hitting means includes a metal sphere, an axis connected to the sphere, and the axis at a constant speed. It is preferable that a moving means for causing the sphere to collide with the golf club head is provided, and the acceleration is measured by an acceleration sensor provided on the sphere.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a golf club characterized in that the golf club head is designed based on the rigidity distribution measuring method for a golf club head according to the first aspect of the present invention.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a golf club head stiffness distribution measuring method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
As described above, the inventors of the present application collide the face surface with the metal ball and measure the time when the acceleration of the metal ball first becomes 0 immediately after the impact from the time of the collision, depending on the position of the golf club head, It was found that the time when the acceleration of the metal ball first becomes 0 immediately after the impact is different. As described above, it has been found that the time when the acceleration of the metal ball first becomes 0 immediately after the hitting differs depending on the position of the golf club head due to the difference in the rigidity of the face surface of the golf club head. . That is, when a golf club head and a metal ball are caused to collide and the time when the acceleration of the metal ball first becomes 0 immediately after hitting from the time of the collision is measured, the local rigidity of the golf club head is relative (qualitative). Measurement).
[0016]
FIG. 1A is a schematic diagram of a stiffness distribution measuring device used in a golf club head stiffness distribution measuring method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram of processing of the stiffness distribution device of FIG. It is a block diagram which shows an apparatus.
The stiffness distribution measuring device 50 is a device for measuring the stiffness distribution of the golf club head H, and strikes each point of the golf club head H by the striking means, and takes in a response signal of acceleration of the striking means at this time, and accelerates the acceleration. Is first obtained immediately after hitting from the time of hitting, that is, the time when acceleration is first set to 0 immediately after hitting at each point of the golf club head by the hitting means. The time at which the acceleration of the hitting means first becomes 0 immediately after hitting is obtained for each point of the golf club head, and the rigidity distribution of the golf club head is obtained based on the time at which this acceleration becomes first 0 immediately after hitting. . The measurement site of the rigidity distribution is not limited to the face surface, and the rigidity distribution can be measured even on the sole, crown, and side wall of the golf club head.
This stiffness distribution can be reflected in the design of a golf club head such as, for example, improved impact sound and improved stiffness.
[0017]
The stiffness distribution measuring apparatus 50 includes an impact hammer 10 that is a hitting means, an acceleration sensor 14 that measures the acceleration of the impact hammer 10, and a processing unit that processes an acceleration signal obtained by the acceleration sensor 14.
The impact hammer 10 is provided with a metal ball 12 on the striking surface. An acceleration sensor 14 is provided on the hit portion, more specifically, on the back side of the hit surface.
The acceleration sensor 14 is, for example, a small and light sensor such as Model 122 manufactured by Endevco.
[0018]
The processing unit uses an amplifier 16 to which an acceleration signal from the acceleration sensor 14 is input, an analog input / output card 20 that captures the acceleration signal, and an amplified acceleration signal supplied from the analog input / output card 20 to generate a golf club. And a mobile computer 22 for evaluating the characteristics of the rigidity of the head.
The amplifier 16 amplifies the acceleration signal taken from the acceleration sensor 14, and is provided with a connection terminal 16 a connected to the acceleration sensor 14 and a connection connector 18 connected to the analog input / output card 20. . For example, a D-sub 37-pin connector is used as the connection connector 18.
The analog input / output card 20 is a device that is mounted in a predetermined slot of the computer 22 and converts an acceleration signal that is an analog signal amplified by the amplifier 16 into a digital signal. For example, AD-12-8 (PM) manufactured by CONTEC is used as the analog input / output card 20.
The analog input / output card 20 is inserted into a predetermined position of the computer 22 and integrated with the computer 22.
[0019]
As shown in FIG. 1 (b), the computer 22 hits the face surface F with the impact hammer 10 from the waveform analysis unit 22a for analyzing the waveform of the acceleration signal of the impact hammer 10 and the waveform of the acceleration signal. An attenuation time measurement unit 22b that calculates the time when the acceleration of the impact hammer 10 is zero, and a display 22c that displays the waveform of the acceleration signal, the time until the acceleration first becomes zero immediately after impact, and the like. Composed.
The waveform analysis unit 22a and the decay time calculation unit 22b perform their functions by executing a predetermined program. That is, it is a unit that performs its function by software processing. In the present embodiment, instead of the analog input / output card 20, the above-described waveform analysis may be performed on the acceleration signal output from the amplifier 14 using an FFT (Fast Fourier Transform) analyzer.
[0020]
The impact hammer 10 vibrates by hitting the face surface F of the golf club head H, for example. The acceleration generated by this vibration is converted into an acceleration signal by the acceleration sensor 14, amplified by the amplifier 16, and further taken into the computer 22 via the analog input / output board 20.
The metal ball 12 provided on the striking surface of the impact hammer 10 is made of, for example, steel and has a diameter of 15 mm to 25 mm. It is necessary to hit the impact hammer 10 at a constant speed.
For example, the golf club head H to be hit forms a free end by the shaft S of the golf club 12 being lightly fixed and supported, or the hosel part being suspended from the ceiling. In any case, any fixing method can be used as long as it can hit the golf club head H with the impact hammer 10.
[0021]
The waveform analysis unit 22a arranges the acceleration signals input from the amplifier 14 in a time series to obtain an acceleration waveform.
FIG. 2 is a graph schematically showing an acceleration waveform obtained from an impact hammer when the face surface F is hit with an impact hammer, with time on the horizontal axis and acceleration on the vertical axis. Note that the time on the time axis shown in FIG. 2 is 0 when the face surface F is hit by the impact hammer 10.
As shown in FIG. 2, for example, acceleration waveforms A and B can be obtained by hitting the face surface F with the impact hammer 10. The acceleration waveform A and the acceleration waveform B are obtained by hitting different portions of the face surface F at the same speed with the impact hammer 10.
Further, as shown in FIG. 1 (b), the decay time calculation unit 22b is first accelerated immediately after hitting from the acceleration waveform A and acceleration waveform B shown in FIG. 2 obtained by the waveform analysis unit 22a. Time t ₁ , T ₂ Is calculated. The rigidity is qualitatively higher when the time when the acceleration becomes 0 for the first time after hitting is shorter.
[0022]
The display 22c displays the acceleration waveform A and the acceleration waveform B shown in FIG. 2 and the time t when the acceleration first becomes 0 immediately after hitting. ₁ , T ₂ Are not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal display device, a CRT, and a plasma display device. Further, when the stiffness distribution is measured by dividing the face surface F into a lattice shape on the display 22c and measuring the time when the acceleration at the lattice point is first zero immediately after hitting, as described later, You may display corresponding to each grid point, Furthermore, you may display rigidity distribution, for example by interpolating between grid points in a contour map. The contour map may be displayed in different colors for each region partitioned by the contour lines, or may be displayed in a different pattern.
[0023]
In the present invention, the time t when the acceleration of the metal sphere first becomes 0 immediately after hitting. ₁ , T ₂ However, the present invention is not limited to this, although the local rigidity of the golf club head H is relatively measured. For example, the time at which the acceleration first becomes 0 immediately after the impact is slightly changed depending on the impact of the impact hammer 10, but the integrated value until the acceleration of the acceleration waveform first becomes 0 immediately after the impact is slightly changed. You may use and standardize. For example, a value obtained by dividing the time when the acceleration first becomes 0 immediately after hitting by the integral value is used.
In the present invention, measuring the time when the acceleration of the metal ball first becomes 0 immediately after hitting is regarded as relatively measuring the local rigidity of the golf club head H.
[0024]
Next, a method for measuring the stiffness distribution of the face surface according to the stiffness distribution measuring method of the present embodiment will be described.
First, for example, the face surface F is divided into a lattice shape, and marks are attached to the lattice points (measurement positions). Next, the golf club shaft S of the golf club G is fixed to a support member (not shown). Next, each mark is hit with the impact hammer 10, and the time when the acceleration of the impact hammer 10 first becomes 0 immediately after hitting is obtained. Thus, even if there are a plurality of measurement positions, the hitting speed with the impact hammer 10 is constant.
The rigidity distribution of the face surface F of the golf club head H is determined from the time when the acceleration of the impact hammer 10 at each measurement position first becomes 0 immediately after hitting.
[0025]
Further, the inventors of the present application have found that there is a correlation between the time when the acceleration first becomes 0 immediately after hitting and the coefficient of restitution. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the time when the acceleration first becomes 0 immediately after impact on the horizontal axis and the coefficient of restitution on the vertical axis, and the relationship between the time when the acceleration becomes 0 immediately after impact and the coefficient of restitution. It is. As shown in FIG. 3, the coefficient of restitution increases as the time when the acceleration first becomes 0 immediately after impact becomes longer, that is, when the rigidity is relatively low. Thus, by measuring the distribution of the time when the acceleration first becomes 0 immediately after hitting (local rigidity of the golf club head), the distribution of the coefficient of restitution at each part of the golf club head can also be measured. . Thereby, the distribution of the coefficient of restitution can be obtained from the stiffness distribution obtained by the method of the present invention. In addition, when calculating | requiring the correlation between a coefficient of restitution and rigidity, since this invention has the dependence of test conditions (blowing speed), it is preferable to match experimental conditions.
[0026]
In the present embodiment, since it is not necessary to swing the golf club G, the apparatus can be made smaller than the measuring apparatus used in the conventional measuring method, and the accuracy of the measuring position can be increased.
[0027]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing a stiffness distribution measuring apparatus used in the golf club head stiffness distribution measuring method according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the stiffness distribution measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
As shown in FIG. 4, in the stiffness distribution measuring device 60 of the present embodiment, the configuration of the striking means and the three-dimensional stage for fixing the golf club G are compared with the stiffness distribution measuring device 50 of the first embodiment. 40 is different, and the other configuration is the same as that of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
The three-dimensional stage 40 of the present embodiment moves the golf club head H in three orthogonal directions, that is, two orthogonal directions in a horizontal plane, and a vertical direction orthogonal to the two directions. And a vertical stage 44. The vertical stage 44 is provided with a fixing member 46 for fixing the golf club shaft S.
[0028]
Further, the hitting means of this embodiment hits the golf club head H by moving the metal ball in the horizontal direction at a predetermined speed.
The striking means has a metal ball 32 and a horizontal direction moving means 30 for moving the metal ball 32 in the horizontal direction. The horizontal direction moving means 30 is configured to horizontally move a shaft 34 provided on the metal ball 32 and extending in the horizontal direction, a guide portion 36 through which the shaft 34 is inserted and guided, and a shaft 34 inserted through the guide portion 36. And a linear moving device 38 for moving the direction.
The linear moving device 38 can move the shaft 34 inserted through the guide portion 36 at a constant speed in the direction D using, for example, electromagnetic force. The horizontal direction moving means 30 is not particularly limited, and the shaft 34 may be attached to a linear motor, and the metal ball 32 may collide with the golf club head H by this linear motor. As this linear motor, for example, a linear motor (PS01-23S × 80-AGI) manufactured by LinMot is cited.
[0029]
The shaft 34 is moved in the direction D by the horizontal movement means 30 to cause the metal ball 32 to collide with the face surface F, for example. At this time, the acceleration of the metal ball 32 is measured by the acceleration sensor 14, the acceleration waveform is measured in the same manner as in the first embodiment, and the time when the acceleration first becomes 0 immediately after hitting is calculated.
[0030]
Next, a method for measuring the stiffness distribution of this embodiment will be described. For example, a case where the rigidity distribution of the face surface F of the golf club head H is measured will be described.
First, the face surface F to be measured is divided into a lattice shape, and a mark is attached to each lattice point (measurement position).
Next, the golf club shaft S of the golf club G is fixed to the fixing member 46 so that the face surface F faces the metal ball 32.
Next, the horizontal stage 42 and the vertical stage 44 of the three-dimensional stage 40 are moved to perform alignment so that the metal ball 32 collides with the mark.
Next, the metal ball 32 is caused to collide with the mark by the linear moving device 38, and the time when the acceleration of the metal ball 32 is zero is calculated by the computer 22.
By repeating the above-described process, the time when the acceleration of the metal ball 32 at each mark on the face surface F first becomes 0 immediately after hitting is obtained.
Then, the stiffness distribution is obtained from the time when the acceleration at each hitting point first becomes 0 immediately after hitting. Also in the present embodiment, the distribution of the restitution coefficient of the face surface F can be obtained from the relationship between the time when the acceleration shown in FIG. It should be noted that the present invention is not limited to the measurement of the rigidity distribution of the face surface F, and when the rigidity distribution is measured for other parts of the golf club head, the three-dimensional stage 40 with each part facing the metal ball 32. What is necessary is just to fix to.
[0031]
Further, in this embodiment, the golf club G is fixed to the three-dimensional stage 40 and the hitting position is positioned using this, so that the accuracy of the hitting position with respect to the mark by the metal ball 32 can be improved. In addition, the rigidity distribution in each part of the golf club head can be accurately measured.
[0032]
Also in this embodiment, since it is not necessary to swing the golf club G, the apparatus can be made smaller than the measuring apparatus used in the conventional measuring method. In particular, since the three-dimensional stage 40 and the horizontal movement means 30 are combined, the hitting position positioning accuracy can be improved, and the metal ball can collide with the golf club head at a constant speed. For this reason, the local rigidity at each point of the golf club head is measured with high accuracy, whereby the rigidity distribution can be measured with high accuracy.
In any of the above-described embodiments, it is not necessary to obtain the time at which the acceleration first becomes 0 immediately after striking for each impact, and after measuring the acceleration signal for a predetermined number of times, for example, all lattice points, Collectively, the time when the acceleration becomes 0 immediately after the impact may be obtained.
[0033]
FIG. 5 is a schematic diagram showing a modification of the stiffness distribution measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this modification, the same components as those in the stiffness distribution measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
As shown in FIG. 5, in the stiffness distribution measuring apparatus 70 of this modification, the horizontal movement means 30 in the striking means is different from the stiffness distribution measuring apparatus 60 of the second embodiment in that the pendulum type moving means 80. Since the other configuration is the same as that of the second embodiment, detailed description thereof is omitted.
The pendulum type moving means 80 of the present modification includes a support base 82 and a swing member 84 whose end is rotatably provided on the support base 82. A metal ball 32 is provided at the tip of the swing member 84, and the acceleration sensor 14 is provided on the metal ball 32 as in the second embodiment. Further, the pendulum type moving means 80 is provided with a stopper (not shown) for holding the metal ball 32 at a predetermined height.
[0034]
Also in this modified example, the face surface F of the golf club head H is divided into, for example, a square lattice, and marks are attached to lattice points of the square lattice. Then, alignment is performed by the three-dimensional stage 40 so that the metal ball 32 collides with each mark (measurement position). Then, the metal ball 32 is held at a predetermined height with a stopper, and the metal ball 32 is collided with the mark on the face surface F at a predetermined speed, and the acceleration of the metal ball 32 is first zero immediately after hitting by the computer 22. Calculate time.
By repeating the above-described process, the time when the acceleration of the metal ball 32 at each mark on the face surface F first becomes 0 immediately after hitting is obtained. Thereby, the rigidity distribution in the golf club head H can be measured with high accuracy.
Thus, the striking means in the second embodiment of the present invention is not limited to the collision of the metal ball 32 with the golf club head H by the horizontal direction moving means 30, but the pendulum type moving means 80. May be used to cause the metal ball 32 to collide with the golf club head H at a constant speed. Note that this modification also has the same effect as that of the second embodiment.
[0035]
In any of the above-described embodiments, the stiffness distribution is not limited to the face surface, and the stiffness distribution can be measured for each part of the golf club head such as the crown, the sole, and the side wall. The stiffness distribution can be evaluated qualitatively. A golf club can be manufactured by designing a golf club head based on the rigidity distribution of each part of the golf club head thus obtained. Further, the golf club may be provided with a display unit such as a tag or a seal, and the rigidity distribution may be displayed on the display unit.
Furthermore, since the measurement method of the present invention is based on hitting, the obtained stiffness distribution reflects the dynamic stiffness when hitting an actual golf ball, and is consistent with the actual use situation. Is. Therefore, for example, if the golf club head is reinforced based on the rigidity distribution of a predetermined portion, a golf club head having high rigidity can be obtained without increasing the mass more than necessary.
[0036]
【Example】
Examples of the present invention will be specifically described below. The rigidity distribution of the face surface of the golf club head was measured by the method for measuring the rigidity distribution of the golf head of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram showing the measurement position of the face surface of the golf club head. As shown in FIG. 6, the face surface F is divided into a square lattice, the coordinates of the lattice points of this lattice are represented by (x, y), and the center C of the face surface F is the coordinates (0, 0). Lattice points were taken at intervals of 10 mm with C as the center, and the time until the acceleration first became 0 immediately after hitting was determined for each lattice point by the stiffness distribution measurement method shown in the second embodiment. The results are shown in Table 1 below. The coordinates shown in Table 1 correspond to the coordinates of each grid point in the coordinate system (x, y) with the center C shown in FIG. 6 as the origin until the acceleration first becomes 0 immediately after impact. The unit of time is “μs”.
[0037]
FIG. 7 is a graph showing an example of an acceleration waveform at a lattice point on the face surface, with time on the horizontal axis and the output voltage of the acceleration sensor on the vertical axis. In FIG. 7, an acceleration waveform P indicated by a dotted line is at the center C (see FIG. 6), and an acceleration waveform Q indicated by a one-dot chain line is a lattice point C 10 mm below the center C. ₁ (See FIG. 6), the acceleration waveform R indicated by a solid line is a lattice point C 20 mm below the center C. ₂ (See FIG. 6).
As shown in FIG. 7, the acceleration waveforms P, Q, and R at each position on the face surface clearly differ from place to place. From the center of the face surface F toward the outer edge, the time when the acceleration first becomes 0 immediately after hitting was shortened. That is, the rigidity is relatively high from the center of the face surface F toward the outer edge.
[0038]
[Table 1]

[0039]
FIG. 8 is a contour map showing the rigidity distribution of the face surface of the golf club head, and is created by interpolating data between the lattice points based on the time at which the acceleration of each lattice point shown in Table 1 is zero. Is. Note that the numerical values shown in parentheses in FIG. 8 indicate the above-described coordinates, and correspond to the coordinates of each lattice point on the face surface F shown in FIG.
As shown in FIG. 8, at the center of the face surface, the time when the acceleration first becomes 0 immediately after hitting is long, and the time when the acceleration becomes zero immediately after hitting toward the outer edge becomes short. That is, the center portion of the face surface F has relatively low rigidity, and the outer edge portion has relatively high rigidity.
[0040]
As shown in Table 1 and FIG. 8, the rigidity distribution of the face surface could be measured by using the rigidity distribution measuring method of the present invention.
[0041]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the hitting means hits a plurality of positions of the golf club head, and at each position of the plurality of positions, the acceleration of the hitting means is initially 0 immediately after hitting. Measuring the time to become a measurement of the local rigidity of the golf club head, whereby the rigidity distribution in each part of the golf club head can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic view of a stiffness distribution measuring device used in a golf club head stiffness distribution measuring method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram showing a stiffness distribution device of FIG. It is a block diagram which shows the processing apparatus.
FIG. 2 is a graph schematically showing an acceleration waveform obtained from an impact hammer when the face surface F is hit with an impact hammer, with time on the horizontal axis and acceleration on the vertical axis.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the time at which acceleration first becomes 0 and the restitution coefficient, with the horizontal axis representing the time when acceleration first becomes 0 immediately after impact and the vertical axis representing the restitution coefficient.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a measuring device used in a golf club head stiffness distribution measuring method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing a modified example of the measuring device used in the golf club head stiffness distribution measuring method according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a measurement position of a face surface of a golf club head.
FIG. 7 is a graph showing an example of an acceleration waveform at a lattice point on the face surface, with time on the horizontal axis and the output voltage of the acceleration sensor on the vertical axis.
FIG. 8 is a contour diagram showing a stiffness distribution of a face surface of a golf club head.
FIG. 9 (a) is a schematic front view showing a measuring device for measuring the coefficient of restitution of the proposed golf club head, and FIG. 9 (b) is a side view thereof.
[Explanation of symbols]
10 Impact hammer
12, 32 Metal sphere
14 Acceleration sensor
16 amplifiers
18 Connector
20 Analog I / O card
22 Computer
22a Waveform analysis unit
22b Decay time calculation unit
22c display
30 Horizontal movement means
34 Shaft
36 Guide
38 Linear moving device
40 3D stage
42 Horizontal stage
44 Vertical stage
46 Fixing member
50, 60, 70 stiffness distribution measuring device
80 Pendulum type moving means
100 Restitution coefficient measuring device
110 Support frame
120 Positioning means
130 Stopper
140 Measuring unit
150 Waveform analyzer

Claims

A golf club head stiffness distribution measuring method for measuring a golf club head stiffness distribution by hitting a golf club head, comprising:
Striking a plurality of positions of the golf club head by striking means, and measuring a time at which the acceleration of the striking means at each of the plurality of positions first becomes 0 immediately after striking from the striking time;
And a step of obtaining a rigidity distribution of the golf club head from a time at which the acceleration obtained at each of the plurality of hit positions is first zero immediately after hitting from the hitting point. Stiffness distribution measurement method.

The golf club head stiffness distribution measuring method according to claim 1, wherein the hitting means is a hammer, and the acceleration is measured by an acceleration sensor provided at a hitting portion of the hammer.

The golf club head is supported so as to be movable in three orthogonal directions, and the striking means moves the sphere by moving the sphere at a constant speed by moving a sphere made of metal, a shaft connected to the sphere, and the shaft at a constant speed. The golf club head stiffness distribution measuring method according to claim 1, further comprising a moving unit that collides with a club head, wherein the acceleration is measured by an acceleration sensor provided on the sphere.

A golf club, which is designed based on the rigidity distribution measuring method for a golf club head according to any one of claims 1 to 3.