JP3156027B2 - Method and apparatus for measuring moment of inertia - Google Patents

Method and apparatus for measuring moment of inertia

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JP3156027B2
JP3156027B2 JP35511193A JP35511193A JP3156027B2 JP 3156027 B2 JP3156027 B2 JP 3156027B2 JP 35511193 A JP35511193 A JP 35511193A JP 35511193 A JP35511193 A JP 35511193A JP 3156027 B2 JP3156027 B2 JP 3156027B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、不定形状の各種被測
定物の慣性モーメントを測定する技術分野に利用され、
特に、ゴルフクラブのヘッドの重心を通る軸(重心軸)
回りの慣性モーメントを測定する慣性モーメントの測定
方法及びその測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in the technical field for measuring the moment of inertia of various objects having irregular shapes.
In particular, an axis passing through the center of gravity of the golf club head (center of gravity axis)
The present invention relates to a method of measuring a moment of inertia for measuring a moment of inertia around the device and a measuring device therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】物体の衝突現象、例えば、2つの物体が
衝突する場合についてみると、衝突後の短時間に大きな
力が相互に作用し、並進方向の運動量と角運動量とが保
存されて衝突状態が完了する。このうち角運動量は、前
記衝突物体の慣性モーメントに応じて変化するものであ
り、衝突後の運動に大きく関係している。
2. Description of the Related Art Considering the phenomenon of collision between objects, for example, when two objects collide, a large force interacts in a short time after the collision, and the momentum in the translational direction and the angular momentum are preserved. The state is completed. Among these, the angular momentum changes according to the moment of inertia of the collision object, and is greatly related to the motion after the collision.

【0003】特に、回転運動については、その衝突物体
の重心軸回りの慣性モーメントが大になるほど抑制され
ることが知られている。この回転運動は、ゴルフクラブ
のような対称軸をもたない不定形状の衝突物体であって
も同様であり、ショット時においてクラブヘッドがゴル
フボールに衝突する際、シャフトによる影響は極めて小
さく無視してよいことから、クラブヘッドの重心軸回り
の慣性モーメントがゴルフボールの反発性に大きく影響
する。
[0003] In particular, it is known that the rotational motion is suppressed as the moment of inertia about the center of gravity axis of the collision object increases. This rotational movement is the same even for a collision object having an irregular shape having no axis of symmetry such as a golf club.When a club head collides with a golf ball during a shot, the effect of the shaft is extremely small and is ignored. Therefore, the moment of inertia about the center of gravity of the club head greatly affects the resilience of the golf ball.

【0004】即ち、ゴルフクラブにおいては、図8に示
すように、重心GからフェースF面に向けて伸びる法線
とフェースF面とが直角で交わる部位(フェースF面上
の点P)が打球の最大反発位置であって、ゴルフボール
GBの衝突位置がこの最大反発位置Pからはずれると打
球の速度が低下したり、打ち出し方向が様々に変化する
ことになる。例えば、衝突位置がフェースF面の上下部
であるとバックスピンの大小に、左右であるとサイドス
ピンの大小に影響する。
That is, in a golf club, as shown in FIG. 8, a portion where a normal line extending from the center of gravity G toward the face F surface intersects the face F surface at a right angle (point P on the face F surface) is hit. If the collision position of the golf ball GB deviates from the maximum repulsion position P, the speed of the hit ball decreases or the launch direction changes in various ways. For example, if the collision position is above and below the face F surface, the magnitude of the back spin is affected, and if the collision position is right or left, the magnitude of the side spin is affected.

【0005】このように、クラブヘッドGHの重心軸回
りの慣性モーメントは、ゴルフクラブの性能に深く関わ
っており、慣性モーメントが大であるほど衝突時におけ
るヘッドGHのフェースFの向きが変わる程度が小さく
なり、ゴルフボールGBを打ち出す方向が良くなると共
に、スイートエリヤも広くなるのである。従って、重心
軸回りの慣性モーメントを知ることはゴルフクラブの製
作にとって重要な条件となる。
As described above, the moment of inertia of the club head GH about the center of gravity axis is deeply related to the performance of the golf club. The greater the moment of inertia, the more the degree of change in the orientation of the face F of the head GH at the time of a collision. As a result, the direction of launching the golf ball GB becomes better, and the sweet area becomes wider. Therefore, knowing the moment of inertia about the center of gravity axis is an important condition for manufacturing a golf club.

【0006】次に、この重心軸回りの慣性モーメントと
打球との関係について、図8〜図9を参照して詳細に説
明する。
Next, the relationship between the moment of inertia about the center of gravity axis and the hit ball will be described in detail with reference to FIGS.

【0007】図8はゴルフクラブのヘッドを上部から見
た平面図、図9はトウ側から見たクラブヘッドの側面
図、図10はフェース側から見たクラブヘッドの正面図
である。
FIG. 8 is a plan view of a golf club head viewed from above, FIG. 9 is a side view of the club head viewed from the toe side, and FIG. 10 is a front view of the club head viewed from the face side.

【0008】なお、ここでは普及型のウッドクラブを参
考例に説明することにする。このウッドクラブは、クラ
ブヘッドGHのフェースF側が略偏平に形成され、先端
のトウT側が弯曲状で、ヒールH側にシャフトが連結さ
れるようになっている。このクラブヘッドGHの重心G
は、フェースFのほぼ中心であるとみなされるが、この
重心Gを通る重心軸M回りの慣性モーメントは、直交座
標における2つの軸方向において把握することができ
る。
[0008] Here, a description will be given of a popular wood club as a reference example. In this wood club, the face F side of the club head GH is formed substantially flat, the toe T side at the tip is curved, and a shaft is connected to the heel H side. The center of gravity G of this club head GH
Is regarded as substantially the center of the face F, but the moment of inertia about the center of gravity axis M passing through the center of gravity G can be grasped in two axial directions in the orthogonal coordinates.

【0009】すなわち、X軸をゴルフボールGBの打球
の方向、Y軸をフェースF面の左右方向、Z軸をクラブ
ヘッドGHの上下方向としたX−Y座標上において、前
述のように重心GからフェースF面に向けてのびる法線
とフェースF面とが直角で交わる部位Pをゴルフボール
GBの最大反発位置とみなすことができるので、慣性モ
ーメントはZ軸方向における重心軸回りの慣性モーメン
トIz(図8の矢印Y−Y方向)と、Y軸方向における
重心軸回りの慣性モーメントIy(図9の矢印Z−Z方
向)との2成分である。
That is, as described above, the center of gravity G is defined on the XY coordinates, where the X axis is the direction of the hitting ball of the golf ball GB, the Y axis is the horizontal direction of the face F surface, and the Z axis is the vertical direction of the club head GH. Can be regarded as the maximum repulsion position of the golf ball GB, and the moment of inertia is the inertia moment Iz about the center of gravity in the Z-axis direction. (In the direction of arrow YY in FIG. 8) and a moment of inertia Iy around the center of gravity in the Y-axis direction (in the direction of arrow ZZ in FIG. 9).

【0010】このうち、慣性モーメントIzは、最大反
発位置PからY軸である左右方向に位置ずれした打撃に
強く影響し、ゴルフボールGBの打ち出し速度、左右方
向打ち出し角度やサイドスピン等に関係している。ま
た、慣性モーメントIyは、最大反発位置PからZ軸で
ある上下方向に位置ずれした打撃に強く影響し、ゴルフ
ボールGBの打ち出し速度は勿論、垂直方向打ち出し角
度やバックスピン等に関係している。
Of these, the moment of inertia Iz has a strong influence on the impact deviated from the maximum repulsion position P in the left-right direction as the Y-axis, and is related to the launch speed of the golf ball GB, the left-right launch angle, the side spin, and the like. ing. In addition, the moment of inertia Iy strongly affects the impact of displacement from the maximum repulsion position P in the vertical direction which is the Z axis, and is related not only to the launch speed of the golf ball GB, but also to the vertical launch angle, back spin, and the like. .

【0011】従って、クラブヘッドGHの重心軸回りの
慣性モーメントを正確に把握することは、ゴルフクラブ
の性能に大きく影響し、設計に不可欠の条件であること
から、従来より慣性モーメントの測定を高い精度で行う
ことが望まれている。
Therefore, accurately grasping the moment of inertia about the center of gravity of the club head GH greatly affects the performance of the golf club and is an indispensable condition for the design. It is desired to perform with accuracy.

【0012】そこで、クラブヘッドGHのように不定形
状の物体における慣性モーメントを測定する装置とし
て、図19に示すような計測器2が採用されている。こ
の計測器2は、捩じり振り子による回転振動軸8の振動
周期を計測するもので、器具本体6の上方に筒状部7が
垂設され、前面に操作部9と表示部2aとが設けられて
いる。
Therefore, a measuring instrument 2 as shown in FIG. 19 is employed as a device for measuring the moment of inertia of an object having an irregular shape such as the club head GH. The measuring device 2 measures the vibration period of the rotary vibration shaft 8 by a torsional pendulum. A cylindrical portion 7 is vertically provided above the instrument body 6, and an operation portion 9 and a display portion 2 a are provided on the front surface. Is provided.

【0013】筒状部7は、上部に開口7aが、下部側に
長孔7bが開設され、上下方向にのびる回転振動軸8が
回動自在に収納されている。この回転振動軸8は、上端
にネジ部8aを形成しており、このネジ部8aを筒上部
7の開口7aから突出させて、図示しない較正体や被測
定物を載置する固定保持具等のネジ孔に螺入するように
なっている。
The cylindrical portion 7 has an opening 7a at an upper portion and an elongated hole 7b at a lower portion, and a rotatable vibration shaft 8 extending vertically is rotatably housed. The rotary vibration shaft 8 has a screw portion 8a formed at an upper end thereof. The screw portion 8a protrudes from the opening 7a of the upper part 7 of the cylinder to fix a calibration body (not shown) or a workpiece to be measured. Screw holes.

【0014】一方、回転振動軸8の下部側には、水平方
向に延出する弾性のレバー8bが設けられており、この
レバー8bの先端を筒上部7の長孔7bから外方に突出
させて、計測時の操作を行うようにしている。このレバ
ー8bは、長孔7bの右端側に引き寄せて停止させた状
態から離すと、弾性により反発して長孔7bの左端側に
移動し、回転振動軸8に対して捩じり振り子による回転
振動が与えられる。このときの振動周期が、図示しない
測定器によって計算され、被測定物の質量に応じた秒単
位のデータが制御部に与えられる。
On the other hand, an elastic lever 8b extending in the horizontal direction is provided below the rotary vibration shaft 8, and the tip of the lever 8b projects outward from the long hole 7b of the upper part 7 of the cylinder. And perform the operation at the time of measurement. When the lever 8b is pulled away from the stopped state by being drawn to the right end side of the long hole 7b, it is repelled by elasticity and moves to the left end side of the long hole 7b, and is rotated with respect to the rotary vibration shaft 8 by a torsional pendulum. Vibration is given. The vibration period at this time is calculated by a measuring device (not shown), and data in units of seconds corresponding to the mass of the measured object is given to the control unit.

【0015】この制御部は、オン・オフスイッチ、設定
スイッチ、リセットスイッチ等からなる操作部9からの
信号を受けて測定を開始又は終了するもので、測定時に
おいては測定器からの信号を表示部2a側に送出する。
この表示部2aは、振動周期の測定値を秒単位でデジタ
ル表示するようになっている。このようにして、振動周
期が測定されると、所定の計算式に従って慣性モーメン
トが求められるものである。
The control section starts or ends the measurement in response to a signal from an operation section 9 comprising an on / off switch, a setting switch, a reset switch, and the like, and displays a signal from a measuring instrument at the time of measurement. It is sent to the unit 2a side.
The display unit 2a digitally displays the measured value of the vibration period in seconds. When the vibration period is measured in this way, the moment of inertia is determined according to a predetermined calculation formula.

【0016】次に、この計測器による従来の測定方法に
ついて説明する。 1.クラブヘッドGHの重心位置を静的釣合等により測
定し、その重心Gを決定する。 2.較正体(慣性モーメントがI)を用いて、振動周
期を慣性モーメントに較正するための較正値Cを下式に
よって求める。
Next, a conventional measuring method using this measuring instrument will be described. 1. The position of the center of gravity of the club head GH is measured by static balance or the like, and the center of gravity G is determined. 2. Using the calibrator (the moment of inertia is I 0 ), a calibration value C for calibrating the vibration period to the moment of inertia is determined by the following equation.

【0017】C=I/(Tc−T ) ここで、Tc:較正体をセットした際の捩じり振り子の
振動周期 T:較正体自体の振動周期 3.クラブヘッドGHの重心軸Mと回転振動軸8の軸心
とを合わせ、クラブヘッドGHの固定具を含めた振動周
期Tを求める。 4.固定具のみの振動周期Tを求める。 5.クラブヘッドGHのみの重心軸回りの慣性モーメン
トIを次の式によって求める。
C = I 0 / (Tc 2 −T 0 2 ) where, Tc: the vibration period of the torsional pendulum when the calibration body is set, T 0 : the vibration period of the calibration body itself. The combined center of gravity axis M of the club head GH and the axis of the rotational oscillation axis 8, obtaining the oscillation period T 2, including fixtures of the club head GH. 4. Request oscillation period T 1 of the only fastener. 5. The moment of inertia I around the center of gravity of the club head GH alone is determined by the following equation.

【0018】I=C(T −T [0018] I = C (T 2 2 -T 1 2)

【0019】このようにして、クラブヘッドGHの重心
軸Mを捩じり振り子の回転振動軸8に合わせ、クラブヘ
ッドGHの重心軸回りの振動周期を測定し、予め慣性モ
ーメントの知られている較正体により換算することで、
重心軸回りの慣性モーメントが導出されることになる。
In this way, the center of gravity M of the club head GH is aligned with the rotational vibration axis 8 of the torsion pendulum, and the vibration cycle around the center of gravity of the club head GH is measured, and the moment of inertia is known in advance. By converting with the calibration body,
The moment of inertia around the center of gravity axis is derived.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の測定方法及び測定装置による場合、測定精度に限界
があるために、特に前記クラブヘッドGHのような不定
形状の衝突物体における重心軸回りの慣性モーメントを
正確に把握し難いという問題が残されていた。
However, in the case of the above-mentioned conventional measuring method and measuring apparatus, there is a limit to the measuring accuracy, so that the inertia around the center of gravity of the irregularly shaped collision object such as the club head GH is particularly large. There was a problem that it was difficult to accurately grasp the moment.

【0021】即ち、明確な対称釉を有しない不定形状の
物体の重心位置を特定するには、被測定物を支持する回
転支軸の真下にある重心を調べる静的釣合による測定が
一般的に採用されている。この静的釣合による重心の特
定は高い精度が要求されるにも拘らず、測定精度に一定
の限界がある。
That is, in order to specify the position of the center of gravity of an irregularly shaped object that does not have a clear symmetrical glaze, measurement by static balance is generally performed by examining the center of gravity immediately below the rotating spindle that supports the object to be measured. Has been adopted. Despite high accuracy being required for specifying the center of gravity by this static balance, there is a certain limit in the measurement accuracy.

【0022】また、重心軸と振動周期を測定する回転振
動軸とを一致させる作業も容易ではなく、かなりの熟練
を要するとともに所要時間も長くかかるものであった。
このように、まず重心位置を測定し、しかる後に回転振
動軸に重心軸を一致させなければならないという二段階
のプロセスとなるため、測定作業は極めて煩瑣なものと
なっていた。
Further, it is not easy to make the center of gravity axis coincide with the rotational vibration axis for measuring the vibration period, which requires considerable skill and takes a long time.
As described above, the position of the center of gravity is measured first, and then the center of gravity must be aligned with the rotational vibration axis. This is a two-stage process, and the measurement operation is extremely complicated.

【0023】この発明は、上記の課題に鑑みてなされた
ものであり、不定形状の物体における重心回りの慣性モ
ーメントを簡単な操作により精度良く測定することので
きる慣性モーメントの測定方法及びその測定装置を提供
することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a method and apparatus for measuring a moment of inertia capable of accurately measuring the moment of inertia around the center of gravity of an irregular-shaped object by a simple operation. The task is to provide

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本願に係る慣性モーメントの測定方法は、不定形状
の被測定物の重心を通る重心軸から任意の間隔を置いて
設定したこの重心軸に平行な3軸の各軸回りの慣性モー
メントを計測し、X−Y座標で表される前記3軸と重心
軸との幾何的位置関係より3軸の座標値に基づいて前記
重心動の座標値を求めるとともに、この重心軸と前記3
軸との各軸間距離を算出し、この各軸間距離、前記3軸
回りの慣性モーメント及び前記被測定物の質量を慣性モ
ーメントに関する平行軸の定理に代入して3軸にそれぞ
れに成立する慣性モーメントの式から前記被測定物の重
心軸回りの慣性モーメントを導出することを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, a method of measuring the moment of inertia according to the present invention is directed to a method of measuring a center of gravity which is set at an arbitrary distance from a center of gravity passing through the center of gravity of an object having an irregular shape. The moment of inertia around each of the three axes parallel to is measured, and the coordinates of the movement of the center of gravity are calculated based on the coordinate values of the three axes based on the geometrical positional relationship between the three axes and the center of gravity axis represented by XY coordinates. The value is determined, and the center of gravity axis and the 3
The distance between each axis and the axis is calculated, and the distance between each axis, the moment of inertia around the three axes, and the mass of the object to be measured are substituted into the parallel axis theorem relating to the moment of inertia to be established for each of the three axes. A moment of inertia about the center of gravity axis of the object to be measured is derived from an equation of moment of inertia.

【0025】また、本願に係る慣性モーメントの測定装
置は、回転振動軸の回転振動により不定形状の被測定物
重心軸回りの慣性モーメントを測定する計測器と、前
記被測定物を保持する保持具を前記回転振動軸の軸上で
移動自在に支持し、前記被測定物の重心を通る重心軸に
平行な計測軸を任意の位置に設定する計測軸設定手段と
を備え、前記被測定物の重心を通る重心軸から任意の間
隔を置いて設定したこの重心軸に平行な3軸の各軸回り
の慣性モーメントを計測し、X−Y座標で表される前記
3軸と重心軸との幾何的位置関係より3軸の座標値に基
づいて前記重心軸の座標値を求めるとともに、この重心
軸と前記3軸との各軸間距離を算出し、この各軸間距
離、前記3軸回りの慣性モーメント及び前記被測定物の
質量を慣性モーメントに関する平行軸の定理に代入して
3軸にそれぞれに成立する慣性モーメントの式から前記
被測定物の重心軸回りの慣性モーメントを導出すること
を特徴とする。
Further, the apparatus for measuring the moment of inertia according to the present invention is a measuring device for measuring the moment of inertia of a non-uniform object to be measured around a center of gravity axis by the rotational vibration of a rotary vibration shaft, and a holding device for holding the object to be measured. the ingredients movably supported on the axis of the rotary oscillation axis, wherein a measurement axis setting means for setting an arbitrary position parallel measuring axis to the central axis through the center of gravity of the object, the object to be measured Between the center of gravity axis passing through the center of gravity
Around each of three axes parallel to this center of gravity set at intervals
The moment of inertia of
Based on the geometrical positional relationship between the three axes and the center of gravity,
To obtain the coordinate value of the center of gravity axis,
The distance between each axis between the axis and the three axes is calculated, and the distance between each axis is calculated.
Separation, the moment of inertia about the three axes and the
Substituting mass into the parallel axis theorem for moment of inertia
From the equation of the moment of inertia established for each of the three axes,
It is characterized in that a moment of inertia about the center of gravity axis of the measured object is derived .

【0026】前記被測定物の重心軸回りの慣性モーメン
ト測定装置は、前記保持具に回転振動軸の軸方向と平行
な偏平面を設け、この偏平面側に前記保持具の扁平面に
沿って回転する被測定物を回転自在に保持すると好適で
ある。
In the apparatus for measuring the moment of inertia around the center of gravity of the object to be measured, the holder is provided with a deviated plane parallel to the axial direction of the rotational vibration axis, and the deviated plane is provided on the flat surface of the holder.
It is preferable that an object to be measured that rotates along the axis is rotatably held.

【0027】また、前記被測定物の重心軸回りの慣性モ
ーメント測定装置は、被測定物の重心軸に平行な複数の
計測軸の軸間距離を数mmから数十mmの範囲に設定す
ると好適である。
In the apparatus for measuring moment of inertia about the center of gravity of the object to be measured, it is preferable that the distance between a plurality of measurement axes parallel to the center of gravity of the object to be measured is set in a range of several mm to several tens mm. It is.

【0028】さらに、本願の他の実施例に係る慣性モー
メントの測定方法は、不定形状の被測定物に計測軸を任
意に設定し、この計測軸を回転振動計測器の回転振動軸
に一致させた状態で、この回転振動軸の回転振動により
前記被測定物の計測軸回りの慣性モーメントIを測定
し、前記被測定物を載置する台板に設けた支点をX−Y
座標の基点として、この支点からX軸方向に距離Lxを
置いて第1の重量測定器を配置するとともに、Y軸方向
に距離Lyを置いて第2の重量測定器を配置した軸間距
離測定手段により、前記台板を水平に保持しつつ支点上
に計測軸を一致させて被測定物の重量を測定し、被測定
物の重量m、前記第1重量測定器の測定値m1、前記距
離Lxにおける平衡条件を満たす計算式より前記計測軸
からX軸方向への距離lxを算出するとともに、被測定
物の重量m、第2重量測定器の測定値m2、前記距離L
yにおける平衡条件を満たす計算式より前記計測軸から
Y軸方向への距離lyを算出し、前記距離lxと距離l
yとを直角を挾む二辺として三平方の定理に代入して、
斜辺となる前記計測軸と被測定物の重心を通る重心軸と
の軸間距離lを算出し、この軸間距離l、前記被測定物
の計測軸回りの慣性モーメントI及び被測定物の重量
mを慣性モーメントに関する平行軸の定理に代入して、
前記被測定物の重心軸回りの慣性モーメントIを導出す
ることを特徴としている。
Further, in a method of measuring a moment of inertia according to another embodiment of the present invention, a measurement axis is arbitrarily set on an object to be measured having an irregular shape, and this measurement axis is made to coincide with the rotational vibration axis of a rotational vibration measuring instrument. in the state, the inertia moment I 0 measurement axis of the measured object measured by the rotational vibration of the rotational oscillation axis, said fulcrum provided on the base plate for placing the object to be measured X-Y
As a base point of coordinates, the first weighing device is arranged at a distance Lx in the X-axis direction from the fulcrum, and the inter-axis distance measurement is arranged at a distance Ly in the Y-axis direction, and the second weighing device is arranged. By means, the weight of the object to be measured is measured by aligning the measurement axis on the fulcrum while holding the base plate horizontally, the weight of the object to be measured m, the measurement value m1 of the first weighing device, the distance The distance lx from the measurement axis in the X-axis direction is calculated from a calculation formula that satisfies the equilibrium condition in Lx, and the weight m of the measured object, the measurement value m2 of the second weight measuring device, and the distance L
The distance ly from the measurement axis in the Y-axis direction is calculated from a calculation formula satisfying the equilibrium condition in y, and the distance lx and the distance l are calculated.
Substituting y into the three-square theorem as two sides sandwiching a right angle,
Calculating the center distance l between the center of gravity axis passing through the center of gravity of the measuring axis and the measurement object as the hypotenuse, the center distance l, the measurement axis of the moment of inertia I 0 and the object to be measured of the object to be measured Substituting the weight m into the parallel axis theorem for the moment of inertia,
It is characterized in that a moment of inertia I around the center of gravity of the object to be measured is derived.

【0029】前記慣性モーメントの測定方法は、台板の
支点位置に第3の重量測定器を配置してなる軸間距離測
定手段により、被測定物の重量を3点で測定した測定値
m1,m2,m3、被測定物の重量m、距離Lx、距離
Lyに基づいて、X軸方向及びY軸方向の各平衡条件を
満たす計算式により、前記計測軸からX軸方向への距離
lx及びY軸方向への距離lyをそれぞれ求め、この距
離lx,lyを直角を挾む二辺として三平方の定理に代
入して、斜辺となる前記計測軸と被測定物の重心を通る
重心軸との軸間距離lを算出し、この軸間距離l、前記
被測定物の計測軸回りの慣性モーメントI及び被測定
物の重量mを慣性モーメントに関する平行軸の定理に代
入して前記重心軸回りの慣性モーメントIを導出する
と、被測定物の重量mを別途測定する必要がなく、好適
である。
The method of measuring the moment of inertia is performed by measuring the weight of the object at three points by means of an inter-axis distance measuring means in which a third weight measuring device is arranged at the fulcrum position of the base plate. Based on m2, m3, the weight m of the measured object, the distance Lx, and the distance Ly, the distances lx and Y from the measurement axis in the X-axis direction are calculated by a calculation formula that satisfies the respective equilibrium conditions in the X-axis and Y-axis directions. The distances ly in the axial direction are respectively obtained, and the distances lx and ly are substituted into the three-square theorem as two sides sandwiching a right angle, and the distance between the measurement axis serving as the hypotenuse and the center of gravity passing through the center of gravity of the measured object is determined. calculating the center distance l, the distance between the axes l, the center of gravity axis by substituting the weight m of the measuring axis of the moment of inertia I 0 and the object to be measured of the object to be measured parallel axis theorem about moment of inertia Deriving the moment of inertia I of This is suitable because it is not necessary to separately measure m.

【0030】さらに、本願の別の実施例に係る慣性モー
メントの測定方法は、不定形状の被測定物に計測軸を任
意に設定して、この被測定物の計測軸回りの慣性モーメ
ントIを測定し、前記計測軸と曲げモーメントを検出
する歪み検出器を設けた可撓性軸体の軸心とを一致さ
せ、この可撓性軸体の上部に前記被測定物を載置した状
態で歪み検出器により軸体の曲げモーメントを測定し、
この測定値Mと被測定物の重量mとから、モーメントの
つりあい条件に基づいて、前記計測軸と被測定物の重心
軸との軸間距離lを算出し、この軸間距離l、計測軸回
りの慣性モーメントI及び被測定物の重量mを慣性モ
ーメントに関する平行軸の定理に代入して、前記被測定
物の重心軸回りの慣性モーメントIを導出することを特
徴とする。
Furthermore, the measuring method of moment of inertia according to another embodiment of the present application, by arbitrarily setting the measuring axis to be measured of irregular shape, the moment of inertia I 0 measurement axis of the object to be measured Measure and align the measurement axis with the axis of a flexible shaft provided with a strain detector for detecting a bending moment, and in a state where the object to be measured is placed on the upper portion of the flexible shaft. Measure the bending moment of the shaft with a strain detector,
From the measured value M and the weight m of the measured object, the moment
Based on the equilibrium condition, calculates the center distance l between the center of gravity axis of the measuring shaft and the object to be measured, the center distance l, the moment of inertia of the weight m of the measuring axis of the moment of inertia I 0 and the object to be measured By substituting into the parallel axis theorem with respect to the moment of inertia I about the center of gravity axis of the object to be measured.

【0031】さらに、本願の別の実施例に係る慣性モー
メントの測定装置は、保持手段により保持された不定形
状の被測定物の重心軸回りの慣性モーメントを回転振動
軸の回転振動により測定する回転振動計測器と、前記保
持手段を載置する台板に支持部を設け、この支持部をX
−Y座標の基点としてX軸方向に任意の距離を置いて配
置された第1重量測定器、Y軸方向に任意の距離を置い
て配置された第2重量測定器及び前記支持部の周囲に配
置された第3重量測定器を備えた軸間距離測定手段とか
らなり、前記被測定物の重量を3点で測定した測定値m
1,m2,m3、被測定物の重量m、距離Lx、距離L
yに基づいて、X軸方向及びY軸方向の各平衡条件を満
たす計算式により、前記計測軸からX軸方向への距離l
x及びY軸方向への距離lyをそれぞれ求め、前記距離
lxと距離lyとを直角を挾む二辺として三平方の定理
に代入して、斜辺となる前記計測軸と前記被測定物の重
心を通る重心軸との軸間距離lを算出し、この軸間距離
l、計測軸回りの慣性モーメントI 及び被測定物の重
量mを慣性モーメントに関する平行軸の定理に代入し
て、前記被測定物の重心軸回りの慣性モーメントIを導
出することを特徴とする。
Further, in the apparatus for measuring the moment of inertia according to another embodiment of the present invention, the rotational moment for measuring the moment of inertia about the center of gravity of the object of irregular shape held by the holding means by the rotational vibration of the rotational vibration axis. A support is provided on a vibration measuring instrument and a base plate on which the holding means is mounted.
-A first weighing device arranged at an arbitrary distance in the X-axis direction as a base point of the Y coordinate, a second weighing device arranged at an arbitrary distance in the Y-axis direction, and around the support portion. Ri Do and a center distance measuring means with the placed third gravimetric measuring instrument, the measurement value m obtained by measuring the weight of the object to be measured at three points
1, m2, m3, weight m of the measured object, distance Lx, distance L
y, the respective equilibrium conditions in the X-axis direction and the Y-axis direction are satisfied.
The distance l from the measurement axis in the X-axis direction is calculated by the following equation.
The distance ly in the x and Y axis directions is obtained, and the distance
Theorem of three squares with lx and distance ly as two sides sandwiching a right angle
And the weight of the measurement axis, which is the hypotenuse, and the object to be measured.
Calculate the distance l between the center of gravity and the axis passing through the center, and calculate the distance between the axes.
l, the moment of inertia I 0 around the measurement axis and the weight of the DUT
Substituting the quantity m into the parallel axis theorem for the moment of inertia
To calculate the moment of inertia I of the object to be measured about the center of gravity axis.
It is characterized by putting out .

【0032】また、本願のさらに別の実施例に係る慣性
モーメントの測定装置は、不定形状の被測定物の重心軸
回りの慣性モーメントを回転振動軸の回転振動により測
定する回転振動計測器と、可撓性を有する軸体の曲げ歪
みを検出する歪み検出器を備え、前記軸体を垂直に立設
して上端に被測定物を載置したときの軸体の曲げ歪みか
ら軸体の曲げモーメントを測定する曲げ歪み測定手段と
からなり、前記被測定物に計測軸を任意に設定して、こ
の計測軸回りの慣性モーメントIを測定し、前記計測
軸と曲げモーメントを検出する歪み検出器を設けた可撓
性軸体の軸心とを一致させ、この可撓性軸体の上部に前
記被測定物を載置した状態で歪み検出器により軸体の曲
げモーメントを測定し、この測定値Mと前記被測定物の
重量mとから、モーメントのつりあい条件に基づいて、
前記計測軸と前記被測定物の重心軸との軸間距離lを算
出し、この軸間距離l、計測軸回りの慣性モーメントI
及び前記被測定物の重量mを慣性モーメントに関する
平行軸の定理に代入して、前記被測定物の重心軸回りの
慣性モーメントIを導出することを特徴とする。
Further, a device for measuring the moment of inertia according to still another embodiment of the present invention comprises a rotational vibration measuring device for measuring an inertial moment of a non-uniform object to be measured around a center of gravity axis by rotational vibration of a rotational vibration shaft. A bending detector for detecting bending strain of the flexible shaft body, and bending the shaft body based on bending strain of the shaft body when the shaft body is erected vertically and an object to be measured is placed on an upper end thereof; consists of a bending strain measuring means for measuring a moment, the arbitrarily set the measuring axis to be measured, the moment of inertia I 0 of the measurement axis is measured, the distortion detection to detect a bending moment to the measuring axis The bending moment of the shaft is measured with a strain detector while the object to be measured is placed on the upper part of the flexible shaft. wherein the measured value M and a weight m of the object to be measured, Mo Based on the balance condition of the
The distance l between the measurement axis and the center of gravity of the object to be measured is calculated, and the distance l between the axes and the moment of inertia I around the measurement axis are calculated.
By substituting 0 and the weight m of the measured object into the parallel axis theorem relating to the moment of inertia, a moment of inertia I about the center of gravity axis of the measured object is derived.

【0033】[0033]

【作用】本願の上記実施例に係る慣性モーメントの測定
方法によれば、既知である不定形状の被測定物の質量
と、被測定物のあらかじめ計測した3軸回りの慣性モー
メントと、X−Y座標における被測定物の重心軸に対す
る各軸の軸間距離を、慣性モーメントに関する並行軸の
定理に代入することによって、前記3軸それぞれに成立
する慣性モーメントの式から重心軸回りの慣性モーメン
トを導出する。斯くて、不定形状の被測定物の慣性モー
メントを一回の測定作業と演算とにより求めることがで
きる。
According to the method of measuring the moment of inertia according to the above embodiment of the present invention, the mass of a known irregularly shaped object to be measured, the inertia moment of the object to be measured around three axes measured in advance, and XY By substituting the inter-axis distance of each axis with respect to the center of gravity axis of the measured object in coordinates into the parallel axis theorem regarding the moment of inertia, the moment of inertia around the center of gravity axis is derived from the equation of the moment of inertia established for each of the three axes. I do. In this way, the moment of inertia of an object having an irregular shape can be obtained by a single measurement operation and calculation.

【0034】また、本願の上記実施例に係る慣性モーメ
ントの測定装置によれば、計測軸設定手段により保持具
を回転振動軸の軸上で移動させ、被測定物の重心軸に平
行な複数の計測軸を任意に設定する。そして、計測器に
より各計測軸の軸回りの慣性モーメントを計測し、この
計測値から所定の演算を行って、不定形状の被測定物の
慣性モーメントを求めることができる。
Further, according to the apparatus for measuring the moment of inertia according to the above embodiment of the present invention, the holder is moved on the axis of the rotational vibration axis by the measuring axis setting means, and a plurality of parallel to the center of gravity axis of the object is measured. Set the measurement axis arbitrarily. Then, the moment of inertia around the axis of each measurement axis is measured by a measuring instrument, and a predetermined operation is performed from the measured value to determine the moment of inertia of the object to be measured having an irregular shape.

【0035】さらに、本願の上記他の実施例に係る慣性
モーメントの測定方法によれば、まず、不定形状の被測
定物に設定した計測軸周りの慣性モーメントIを回転
振動計測器により測定する。次に、前記被測定物の計測
軸を台板の支点上に一致させて被測定物の重量を複数箇
所で測定し、測定値m,mを得る。次いで、周知で
ある支点から各重量測定器までの距離Lx,Ly、被測
定物の重量m、測定値m,mに基づき、それぞれの
平衡条件が満たされる支点回りの1次モーメントを求め
る式によって前記支点回りの1次モーメントをX軸及び
Y軸方向についてそれぞれ求める。さらに、計測軸から
X軸及びY軸方向への距離lx,lyを三平方の定理に
代入して、計測軸と被測定物の重心を通る重心軸との間
の軸間距離lを算出し、この軸間距離l、前記被測定物
の計測軸回りの慣性モーメントI及び被測定物の重量
mを慣性モーメントに関する平行軸の定理に代入して、
前記被測定物の重心軸回りの慣性モーメントIを導出す
る。斯くて、不定形状の被測定物の慣性モーメントを簡
単な測定技術と演算とにより求めることができる。
Furthermore, according to the measuring method of moment of inertia according to the another embodiment of the present application, first, measured using a rotational vibration meter the moment of inertia I 0 around the measurement axis set in the measurement of the irregular shape . Next, the measurement axis of the measured object is made coincident with the fulcrum of the base plate, and the weight of the measured object is measured at a plurality of locations to obtain measured values m 1 and m 2 . Next, the first moment around the fulcrum where each equilibrium condition is satisfied is obtained based on the well-known distances Lx and Ly from the fulcrum to each weighing device, the weight m of the object to be measured, and the measured values m 1 and m 2. The first moment about the fulcrum is obtained in the X-axis and Y-axis directions by the formulas. Further, the distances lx and ly from the measurement axis in the X-axis and Y-axis directions are substituted into the theorem of three squares, and the distance l between the measurement axis and the center of gravity passing through the center of gravity of the measured object is calculated. By substituting the inter-axis distance l, the moment of inertia I 0 of the object to be measured about the measurement axis and the weight m of the object to be measured into the parallel axis theorem relating to the moment of inertia,
A moment of inertia I about the center of gravity of the object to be measured is derived. In this way, the moment of inertia of an object to be measured having an irregular shape can be obtained by a simple measuring technique and calculation.

【0036】さらに、本願の上記別の実施例に係る慣性
モーメントの測定方法によれば、不定形状の被測定物に
計測軸を任意に設定して、この被測定物の計測軸回りの
慣性モーメントIを測定する。次に、前記計測軸と曲
げモーメントを検出する歪み検出器を設けた可撓性軸体
の軸心とを一致させて、この可撓性軸体の上部に前記被
測定物を載置した状態で歪み検出器により軸体の曲げモ
ーメントを測定する。次いで、この測定値Mと被測定物
の重量mとから、片持ちつり合い理論に基づいて、前記
計測軸と被測定物の重心軸との軸間距離lを算出する。
そして、この軸間距離l、被測定物の計測軸回りの慣性
モーメントI及び被測定物の重量mを慣性モーメント
に関する平行軸の定理に代入して、前記被測定物の重心
軸回りの慣性モーメントIを求めることができる。
Further, according to the method of measuring the moment of inertia according to the another embodiment of the present invention, the measurement axis is arbitrarily set on the object having an irregular shape, and the moment of inertia about the measurement axis of the object is measured. Measure I 0 . Next, the measurement axis is aligned with the axis of a flexible shaft provided with a strain detector for detecting a bending moment, and the object to be measured is placed on the upper portion of the flexible shaft. Then, the bending moment of the shaft body is measured by the strain detector. Next, based on the measured value M and the weight m of the measured object, an inter-axis distance 1 between the measurement axis and the center of gravity of the measured object is calculated based on the cantilever balance theory.
Then, the distance l between the axes, the moment of inertia I 0 of the DUT around the measurement axis and the weight m of the DUT are substituted into the parallel axis theorem relating to the moment of inertia, and the inertia of the DUT around the center of gravity axis is obtained. The moment I can be determined.

【0037】さらに、本願の上記別の実施例に係る慣性
モーメントの測定装置によれば、不定形状の被測定物を
保持手段に保持して計測軸を任意に設定し、この計測軸
の軸回りの慣性モーメントを回転振動計測器により計測
する。また、軸間距離測定手段の台板上に前記被測定物
を保持した保持手段を載置し、支持部を支点として第1
及び第2重量測定器により台板の水平を保ち、あるいは
支持部の代わりに第3重量測定値を加えた第1乃至第2
重量測定器により台板の水平を保った状態で被測定物の
質量を測定する。そして、これらの測定値を所定の計算
式に代入して演算を行うと、被測定物の重心軸回りの慣
性モーメントを求めることができる。
Further, according to the apparatus for measuring the moment of inertia according to the another embodiment of the present invention, the object to be measured having an irregular shape is held by the holding means, and the measuring axis is arbitrarily set. Is measured by a rotational vibration measuring instrument. Further, a holding means for holding the object to be measured is placed on a base plate of the inter-axis distance measuring means, and a first portion is provided with a supporting portion as a fulcrum.
And the second and third weighing devices keep the base plate horizontal or add a third weighing value instead of the supporting portion.
The weight of the object to be measured is measured by a weighing device with the base plate kept horizontal. Then, by substituting these measured values into a predetermined calculation formula and performing an operation, the moment of inertia of the measured object around the center of gravity axis can be obtained.

【0038】さらに、本願の上記さらに別の実施例に係
る慣性モーメントの測定装置によれば、不定形状の被測
定物の慣性モーメントを回転振動計測器によって回転振
動軸の回転振動により測定する。次ぎに、可撓性を有す
る軸体の曲げ歪みを歪み検出器によって検出する。次い
で、曲げ歪み測定手段によって前記軸体を垂直に立設し
て上端に被測定物を載置したときの軸体の曲げ歪みから
軸体の曲げモーメントを測定する。そして、これらの測
定値を所定の計算式に代入して演算を行うと、被測定物
の重心軸回りの慣性モーメントを求めることができる。
Further, according to the apparatus for measuring the moment of inertia according to the above-mentioned still another embodiment of the present invention, the moment of inertia of an object to be measured having an irregular shape is measured by a rotational vibration measuring instrument by the rotational vibration of a rotational vibration shaft. Next, the bending strain of the flexible shaft is detected by a strain detector. Next, the bending moment of the shaft is measured from the bending strain of the shaft when the shaft is placed upright and the object to be measured is mounted on the upper end by bending strain measuring means. Then, by substituting these measured values into a predetermined calculation formula and performing an operation, the moment of inertia of the measured object around the center of gravity axis can be obtained.

【0039】[0039]

【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例について図
を参照して説明する。図1は本願の一実施例に係る慣性
モーメントの測定方法を実施するために使用される慣性
モーメントの測定装置を示す側面図、図2はこの測定装
置の正面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a moment of inertia measuring device used for carrying out a method of measuring a moment of inertia according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of this measuring device.

【0040】この慣性モーメントの測定装置1は、不定
形状であるゴルフクラブのクラブヘッドを測定対象とし
ており、図19に示されるような従来公知の計測器2に
計測軸設定具3及び保持具4を備えて構成されている。
The apparatus 1 for measuring the moment of inertia measures a club head of a golf club having an irregular shape, and a measuring axis setting tool 3 and a holding tool 4 are attached to a conventionally known measuring instrument 2 as shown in FIG. It is provided with.

【0041】計測器2は、回転振動軸8に計測設定具3
を保持しておくための付属具としてコネクタ5を備えて
いる。このコネクタ5は円板状で、その裏面側にはねじ
孔を形成した突状部5aが突設されており、この突状部
5aを回転振動軸8のねじ部8aに螺入するようになっ
ている。
The measuring instrument 2 includes a measurement setting tool 3
The connector 5 is provided as an accessory for holding the connector 5. The connector 5 is disc-shaped, that is on the back side and the protrusion 5a which is formed a screw hole is projected, so that screwing the protruding portion 5a to the screw portion 8a of the rotary oscillation axis 8 Has become.

【0042】前記計測軸設定具3は、図3及び図4に示
されるように、略六角形状の載置板11と三角形状の補
助板12とからなり、前記コネクタ5を挿入できる間隔
を開けて、3個の支持部材13により一体化されてい
る。
As shown in FIGS. 3 and 4, the measuring axis setting tool 3 is composed of a substantially hexagonal mounting plate 11 and a triangular auxiliary plate 12, and is spaced apart so that the connector 5 can be inserted. And are integrated by three support members 13.

【0043】載置板11は、その一端縁寄りにねじ孔が
設けられており、このねじ孔には蝶ねじ14bを備えた
ねじ体14が挿入される。また、補助板12には、前記
回転振動軸8のねじ部8aの軸径よりも大径の3個の丸
孔a,b,cを形成している。なお、これらの丸孔a,
b,cが被測定物の重心軸に平行な計測軸を選択的に設
定する際の移動位置となる。
The mounting plate 11 is provided with a screw hole near one edge thereof, and a screw body 14 having a thumb screw 14b is inserted into the screw hole. The auxiliary plate 12 has three round holes a, b, and c having a diameter larger than the diameter of the screw portion 8a of the rotary vibration shaft 8. In addition, these round holes a,
b and c are moving positions when selectively setting a measurement axis parallel to the center of gravity axis of the measured object.

【0044】前記保持具4は、矩形状の摺動板15に扁
平な垂直板16を直角方向に連設したもので、この垂直
板16の一側面16aに被測定物が保持されるようにな
っている。前記摺動板15には、長手方向に延びる長孔
15aが形成され、垂直板16には、被測定物の略中心
を垂直板16の一側面の中央に一致させるためのマーク
Sを記している(図2)。
The holder 4 is formed by connecting a flat vertical plate 16 to a rectangular sliding plate 15 in a direction perpendicular to the rectangular slide plate 15 so that an object to be measured is held on one side surface 16a of the vertical plate 16. Has become. The sliding plate 15 is formed with a long hole 15a extending in the longitudinal direction, and the vertical plate 16 is marked with a mark S for aligning the approximate center of the object to be measured with the center of one side surface of the vertical plate 16. (Fig. 2).

【0045】保持具4は、載置板11のねじ孔側から摺
動板15の長孔15aに向けて前記ねじ体14を挿入
し、このねじ体14のねじ部14aに蝶ねじ14bを螺
入することにより、計測軸設定具3の載置板11に摺動
自在に載置される。
The holding member 4 inserts the screw body 14 from the screw hole side of the mounting plate 11 toward the elongated hole 15a of the sliding plate 15, and screws the thumb screw 14b into the screw portion 14a of the screw body 14. By being inserted, it is slidably mounted on the mounting plate 11 of the measuring axis setting tool 3.

【0046】このようにして、保持具4を一体化した計
測軸設定具3をコネクタ5を介して前記回転振動軸8の
上端に取付けると、被測定物の重心回りの慣性モーメン
トを適正に計測することができる。
In this way, when the measuring axis setting tool 3 with the holding tool 4 integrated is attached to the upper end of the rotary vibration shaft 8 via the connector 5, the moment of inertia around the center of gravity of the object to be measured is properly measured. can do.

【0047】ただし、この方法により、理論上は、未知
である被測定物の重心軸Mと回転振動軸8の軸心とを正
確に合わせなくても高精度に測定できるはずであるが、
両者が極端に離間していると、回転振動軸8が偏心して
測定値に誤差が生じるので、本例では、高い測定精度を
達成するために特に各丸孔a,b,c相互間の軸間距離
を10mm〜50mmの範囲に設定している。
However, it should be possible to measure with high accuracy without theoretically aligning the center of gravity M of the object to be measured, which is unknown in theory, with the axis of the rotary vibration axis 8 in theory.
If they are extremely separated from each other, the rotational vibration shaft 8 is eccentric and an error occurs in the measured value. Therefore, in this example, in order to achieve high measurement accuracy, the axis between the circular holes a, b, and c is particularly used. The distance is set in the range of 10 mm to 50 mm.

【0048】また、載置板11を六角形状としているの
は、軸の偏心による測定精度の低下を防止するためであ
るが、このような多角形状に限らずこれを円形状にし
て、軸ぶれによる測定精度の低下防止を図ってもよい。
The mounting plate 11 is formed in a hexagonal shape in order to prevent a decrease in the measurement accuracy due to the eccentricity of the shaft. Of the measurement accuracy may be prevented.

【0049】しかして、クラブヘッドGHの慣性モーメ
ントを測定するに際しては、まず、計測軸設定具3の補
助板12に設けた丸孔a,b,cのいずれかに前記コネ
クタ5の突状部5aを挿入し、回転振動軸8のねじ部8
aに螺入することにより、この回転振動軸8の軸方向に
対して載置板11が直行するように支持する。
When measuring the moment of inertia of the club head GH, first, the projecting portion of the connector 5 is inserted into one of the round holes a, b, and c provided in the auxiliary plate 12 of the measuring axis setting tool 3. 5a, and the screw portion 8 of the rotary vibration shaft 8
The support plate 11 is supported by being screwed into a so that the mounting plate 11 is perpendicular to the axial direction of the rotary vibration shaft 8.

【0050】次に、保持具4の垂直板16にクラブヘッ
ドGHのフェース側を当接した状態に保持する。この保
持方法としては、両面テープによりクラブヘッドGHを
接着してもよいし、真空装置等を使用して吸着保持して
もよいが、いずれの場合も、垂直板16の一側面16a
に記したマークSにクラブヘッドGHの略中心を一致さ
せておく。これにより、図1に示す回転振動軸8の軸心
Jに重心軸Mがほぼ一致し、クラブヘッドGHのトウT
側とヒールH側とが載置板11より離間した状態で略水
平に保たれる。
Next, the face side of the club head GH is held in contact with the vertical plate 16 of the holder 4. As the holding method, the club head GH may be bonded with a double-sided tape, or may be held by suction using a vacuum device or the like.
The center of the club head GH is made to coincide with the mark S described in. Thus, the center of gravity M substantially coincides with the axis J of the rotational vibration shaft 8 shown in FIG.
The side and the heel H side are kept substantially horizontal while being separated from the mounting plate 11.

【0051】次いで、計測機2の操作部9及びレバー8
bを操作することにより、また、コネクタ5の着脱作業
によって3つの丸孔a,b,cを順次移動してクラブヘ
ッドGHの重心軸Mに平行な第1乃至第3の計測軸A,
B,Cの各軸回りの慣性モーメントを測定する。
Next, the operation unit 9 and the lever 8 of the measuring instrument 2
b, and the three round holes a, b, and c are sequentially moved by the attachment / detachment work of the connector 5 so that the first through third measurement axes A, parallel to the center of gravity axis M of the club head GH.
The moments of inertia around the axes B and C are measured.

【0052】なお、各計測軸A,B,CのX−Y座標に
おける座標値(単位mm)は、図5に示すように予め任
意に設定してあるので、例えば、第1軸A(1.05,
1.70)、第2軸B(1.98,0.0)第3軸C
(0.0,0.0)といった値となる。図5は回転振動
軸8と重心軸Mとの幾何学的関係を示すものであり、こ
れからX−Y座標における各軸間距離r,r,r
を知ることができる。
Since the coordinate values (unit: mm) of the measurement axes A, B, and C in the XY coordinates are arbitrarily set in advance as shown in FIG. 5, for example, the first axis A (1 .05,
1.70), second axis B (1.98, 0.0), third axis C
(0.0, 0.0). FIG. 5 shows the geometric relationship between the rotational vibration axis 8 and the center of gravity axis M. From this, the distances r 1 , r 2 , r 3 between the axes in the XY coordinates are shown.
You can know.

【0053】以上のようにして各軸回りの振動周期を測
定すると、以下の計算式に従って慣性モーメントを求め
る。この計算式は、クラブヘッドGHの質量m(g)、
慣性モーメントの測定値(gcm)及び各計測軸A,
B,CのX−Y座標における軸間距離r(cm)を、慣
性モーメントに関する平行軸の定理(Steinerの
定理)に代入して3軸それぞれに成立する式から、重心
軸回りの慣性モーメントを算出するものである。
When the vibration period around each axis is measured as described above, the moment of inertia is obtained according to the following equation. This formula is calculated by the mass m (g) of the club head GH,
The measured value of the moment of inertia (gcm 2 ) and each measurement axis A,
By substituting the inter-axis distance r (cm) in the XY coordinates of B and C into the parallel axis theorem (Steiner's theorem) regarding the moment of inertia, the moment of inertia around the center of gravity axis is calculated from the equations established for each of the three axes. It is to be calculated.

【0054】ここに、第1計測軸Aの座標(x
)、第2計測軸Bの座標(x,0)、第3計測軸
Cの座標(0,0)と、各計測軸A,B,Cの軸回りの
慣性モーメントI,I,I及び被測定物の質量
(m)は既知量であり、これらの値から未知量である重
心軸Mの座標(x,y)、重心軸回りの慣性モーメ
ントIを導出する。まず、重心軸Mと3軸A,B,Cと
の幾何学的関係から、
Here, the coordinates (x 1 ,
y 1 ), the coordinates (x 2 , 0) of the second measurement axis B, the coordinates (0, 0) of the third measurement axis C, and the moments of inertia I 1 , I around the axes of the measurement axes A, B, C. 2 , I 3 and the mass (m) of the measured object are known quantities, and the coordinates (x 0 , y 0 ) of the centroid axis M and the moment of inertia I around the centroid axis, which are unknown quantities, are derived from these values. . First, from the geometric relationship between the center of gravity axis M and the three axes A, B, and C,

【0055】 x +y =r ・・・(1) (x−x+y =r ・・・(2) (x−x+(y−y=r ・・・(3) 式(1)をyについて変形する。 =r −x ・・・(4) 式(4)を(2)に代入する。−2x+x
−r =0よって、重心軸の座標(x
)は、それぞれ以下のように表わされる。 x=x/2+(r −r )/(2x) ・・・(5) ここで、慣性モーメントの重心軸と各軸間の平行軸の定
理(Steinerの定理)から I=I+mr ・・・(6) I=I+mr ・・・(6)′ I=I+mr ・・・(6)′′ 式(6)′、(6)′′を変形してrとrとに関す
る式にすると、 r =I/m−I/m ・・・(7) r =I/m−I/m ・・・(8) 式(7)、(8)を式(5)に代入すると、 x=x/2+(I−I)/(2xm) ・・・(9) また、式(7)、(8)を式(5)′に代入すると、 次に、第1計測軸Aの座標(x,y)と第2計測軸
Bの座標(x,0)との間の距離rは式(3)の
(x−x+(y−y=r として表
わすことができるので、これを式(6)に代入すると、 I=I+m(x−x+m(y−y =I+m(x−x+my −2my+my ・・・(11) 式(10)のyをこの式(11)に代入して、 I=I+m(x−x+my この式を変形して、 −mx +I−I}/(2my) この式を両辺二乗してIについて整理すると、
X0 2+ Y0 2= R3 2 ... (1) (x0-X2)2+ Y0 2= R2 2 ... (2) (x1-X0)2+ (Y1-Y0)2= R1 2 ... (3) Expression (1) is replaced by y0Is transformed.y 0 2 = R 3 2 -X 0 2 (4) The equation (4) is substituted into (2). -2x2x0+ X2 2+
r3 2-R2 2= 0, the coordinates (x0,
y0) Are represented as follows. x0= X2/ 2 + (r3 2-R2 2) / (2x2) ・ ・ ・ (5)Here, the definition of the center of gravity of the moment of inertia and the parallel axis between each axis
From the theory (Steiner's theorem) I1= I + mr1 2 ... (6) I2= I + mr2 2 ... (6) 'I3= I + mr3 2 .. (6) ″ Expressions (6) ′ and (6) ″ are transformed to r2And r3Relate to
In the formula, r2 2= I2/ M-I / m (7) r3 2= I3/ M−I / m (8) By substituting equations (7) and (8) into equation (5), x0= X2/ 2 + (I3-I2) / (2x2m) (9) Further, when Expressions (7) and (8) are substituted into Expression (5) ′,Next, the coordinates (x1, Y1) And the second measuring axis
B coordinates (x2, 0)1Is the equation (3)
(X1-X0)2+ (Y1-Y0)2= R1 2As table
Substituting this into equation (6) gives:1= I + m (x1-X0)2+ M (y1-Y0)2  = I + m (x1-X0)2+ My1 2  -2my1y0+ My0 2 ... (11) y in equation (10)0Into this equation (11),1= I + m (x1-X0)2+ My1 2  Transforming this equation,-Mx0 2+ I3-I1} / (2my1This equation is squared on both sides and rearranged for I.

【0056】 [0056]

【0057】これにより、重心軸回りの慣性モーメント
Iを得ることができ、ゴルフクラブにおいて、重心Mか
らフェースF面に向けてのびる法線とフェースF面とが
直角に交わる部位(図8、図9のフェースF面上の点P
参照)を打球の最大反発位置として把握することができ
る。
As a result, a moment of inertia I around the center of gravity axis can be obtained. In the golf club, a portion where the normal extending from the center of gravity M toward the face F surface intersects the face F surface at a right angle (FIG. 8 and FIG. Point P on face F of No. 9
) Can be grasped as the maximum rebound position of the hit ball.

【0058】かくして、優れた性能のクラブヘッドGH
を設計し、提供することができる。すなわち、慣性モー
メントが大で、ゴルフボールGBの衝突時におけるヘッ
ドGHのフェースFの向きが変わる度合いが小さく、ゴ
ルフボールGBを打ち出す方向が良くなると共に、スイ
ートエリヤも広いゴルフクラブを設計し、提供すること
ができる。
Thus, the club head GH with excellent performance
Can be designed and provided. That is, a golf club having a large moment of inertia, a small degree of change in the direction of the face F of the head GH at the time of collision with the golf ball GB, an improved direction of launching the golf ball GB, and a wide sweet area is designed and provided. can do.

【0059】図6は慣性モーメント測定装置の他の実施
例を示す保持具の正面図である。この慣性モーメント測
定装置は、上記実施例に係る保持具4の垂直板16にク
ラブヘッドGHのフェースF側を回転自在に保持するも
ので、他は上記実施例と同様である。
FIG. 6 is a front view of a holder showing another embodiment of the moment of inertia measuring device. This moment of inertia measuring apparatus rotatably holds the face F side of the club head GH on the vertical plate 16 of the holder 4 according to the above embodiment, and is otherwise the same as the above embodiment.

【0060】この保持具4は、垂直板16よりも小さい
扁平な支持板17を備えており、この支持板17の一側
面にクラブヘッドGHを接着又は吸着等によって保持す
るようになっている。また、この支持板17の他側面に
は、先端をねじ部18aとしたねじ体18が突設されて
いる。
The holder 4 has a flat support plate 17 smaller than the vertical plate 16, and holds the club head GH on one side surface of the support plate 17 by bonding or suction. On the other side of the support plate 17, a threaded body 18 having a threaded portion 18a at its tip protrudes.

【0061】このねじ体18は、垂直板16の中央に形
成されたねじ挿通孔に挿通されると、垂直板16からね
じ部18aが突出し、このねじ部18aに蝶ナット18
bを螺入することにより、垂直板16に対して支持板1
7を平行に配置した状態で回転自在に保持することがで
きる。
When the screw body 18 is inserted into a screw insertion hole formed in the center of the vertical plate 16, a screw portion 18a projects from the vertical plate 16, and the wing nut 18 is inserted into the screw portion 18a.
b into the support plate 1 with respect to the vertical plate 16.
7 can be rotatably held in a state of being arranged in parallel.

【0062】しかして、この保持具4は、支持板17に
クラブヘッドGHを保持した状態で、仮想線に示すよう
に360度回転させることにより、30度の角度差を有
する複数の回転軸を設定して、上記のように慣性モーメ
ントを測定することができる。
The holder 4 is rotated by 360 degrees as indicated by the imaginary line while holding the club head GH on the support plate 17, so that a plurality of rotation axes having an angle difference of 30 degrees are formed. Once set, the moment of inertia can be measured as described above.

【0063】これにより、図7に示すように、30度毎
の測定値をクラブヘッドGHのフェースFに重ねて特性
図にしてみると、このフェースF面上における中心を基
軸とした慣性モーメントを知ることができる。
As a result, as shown in FIG. 7, when the measured values at every 30 degrees are superimposed on the face F of the club head GH to obtain a characteristic diagram, the moment of inertia with the center on the face F as a base axis is obtained. You can know.

【0064】この特性図において、複数の点Eは慣性モ
ーメントの測定値を示すものであり、これらの点Eを曲
線Kで結ぶと、慣性モーメントの分布が把握される。ま
た、この特性曲線Kの最外周部となる点L1L2を直
線で結ぶと、慣性主軸Lを知ることができるとともに、
この慣性主軸LがフェースFの中心を通ってクラブヘッ
ドGHの長さ方向にのびる中心線lにして5.2度の
傾きを有していることがわかる。
In this characteristic diagram, a plurality of points E indicate measured values of the moment of inertia. By connecting these points E with a curve K, the distribution of the moment of inertia can be grasped . When the points L1 and L2, which are the outermost peripheral portions of the characteristic curve K, are connected by a straight line, the principal axis of inertia L can be known, and
The principal axis of inertia L is understood to have an inclination of 5.2 degrees against the center line l extending in the longitudinal direction of the club head GH through the center of the face F.

【0065】このような特性曲線K及び慣性主軸Lは、
前記の最大反発位置Pと共にクラブヘッドGHの設計に
とって重要な基礎データとなるものである。
The characteristic curve K and the main inertia axis L are as follows:
Together with the maximum repulsion position P, this becomes important basic data for designing the club head GH.

【0066】図11は本願の他の実施例に係る慣性モー
メントの測定方法を実施するために使用される慣性モー
メントの測定装置を示す側面図、図12はこの測定装置
の平面図である。
FIG. 11 is a side view showing an apparatus for measuring the moment of inertia used for implementing the method for measuring the moment of inertia according to another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a plan view of this measuring apparatus.

【0067】この慣性モーメントの測定装置100も、
不定形状であるゴルフクラブのクラブヘッドGHを測定
対象としており、従来公知の回転振動計測器2(図19
参照)と軸間距離測定器110とからなり、回転振動計
測器2には計測軸設定具103と保持具104とが備え
られ、軸間距離測定機110には台板111と計測用具
112とを備えた構成となっている。
The measuring apparatus 100 of the moment of inertia is also
The club head GH of a golf club having an indefinite shape is measured, and a conventionally known rotational vibration measuring device 2 (FIG. 19)
) And an inter-axis distance measuring device 110. The rotational vibration measuring device 2 is provided with a measuring axis setting tool 103 and a holder 104, and the inter-axis distance measuring instrument 110 has a base plate 111, a measuring tool 112, Is provided.

【0068】前記計測軸設定具103は、図11及び図
12に示されるように、略六角形状の載置板103aと
方形状の補助板103bからなり、コネクタを挿入でき
る間隔をあけて、2本の支持部材103cにより一体化
されている。なお、載置板103aを略六角形状として
いるのは、軸の偏心による測定精度の低下を防止するた
めであるが、このような多角形に限らず円形状にして、
軸ぶれによる測定精度の低下防止を図ってもよい。
As shown in FIGS. 11 and 12, the measuring axis setting tool 103 comprises a substantially hexagonal mounting plate 103a and a rectangular auxiliary plate 103b. It is integrated by the book support member 103c. The mounting plate 103a has a substantially hexagonal shape in order to prevent a decrease in measurement accuracy due to eccentricity of the shaft. However, the mounting plate 103a is not limited to such a polygonal shape but may be formed in a circular shape.
It is also possible to prevent the measurement accuracy from being lowered due to the shaft deviation.

【0069】補助板103bは、略中央に後述の計測用
具112の支軸114を挿通するとともに、コネクタの
突状部をがたつくことなく挿入できる挿通孔103dが
形成されている。また、コネクタは、前記回転振動計測
器2の回転振動軸8にこの計測軸設定具103を保持し
ておくための付属具であり、図示は省略しているが、そ
の突状部に形成したねじ孔を回転振動軸8のねじ部8a
に螺入して、固定するようになっている。
The auxiliary plate 103b has an insertion hole 103d formed substantially at the center thereof, through which a support shaft 114 of a measuring tool 112 described later can be inserted without a protrusion of the connector being loose. The connector is an accessory for holding the measuring axis setting tool 103 on the rotating vibration shaft 8 of the rotating vibration measuring instrument 2, and although not shown, is formed on a protruding portion thereof. Screw hole 8a of rotary vibration shaft 8
And screwed into it.

【0070】前記保持具104は、短形状の水平板10
4aに扁平な垂直板104bを直角方向に連設したもの
で、この垂直板104bの一側面104cに被測定物を
密着させて保持するようになっている。この垂直板10
4bには、被測定物の略中心を一側面104cの中央に
一致させるため、マークSを記してある(図示省略)。
The holding tool 104 is provided with a short horizontal plate 10.
A flat vertical plate 104b is continuously provided in the direction perpendicular to the vertical plate 4a, and an object to be measured is held in close contact with one side surface 104c of the vertical plate 104b. This vertical plate 10
4B, a mark S is written (not shown) so that the approximate center of the measured object coincides with the center of the one side surface 104c.

【0071】この保持具104は、前記載置板103a
に載置され、固定部材104dによって固定される。こ
の固定部材104dは角材であって、一側面に保持具1
04の下部を接着し、回転振動計測器2の回転振動軸8
の軸心と被測定物の略中心とが一致するように位置決め
調整してから、載置板103aの上面に接着される。
The holder 104 is provided with the mounting plate 103a described above.
And fixed by the fixing member 104d. The fixing member 104d is a square member, and has a holder 1 on one side.
04, and the lower portion of the rotary vibration measuring instrument 2
After the positioning is adjusted so that the axis of the object coincides with the approximate center of the object to be measured, it is bonded to the upper surface of the mounting plate 103a.

【0072】しかしてこの保持具104が一体化された
計測軸設定具103は、コネクタにより回転振動軸8の
上端に取り付けられると、被測定物であるクラブヘッド
GHの計測軸が設定されることになり、この計測軸回り
の慣性モーメントを回転振動計測器2によって測定する
ことができる。
When the measurement axis setting tool 103 integrated with the holder 104 is attached to the upper end of the rotary vibration shaft 8 by a connector, the measurement axis of the club head GH, which is the object to be measured, is set. The moment of inertia about the measurement axis can be measured by the rotational vibration measuring device 2.

【0073】前記軸間距離測定器110は、器具本体1
15にロードセル121〜123を配設し、台板11
1、計測用具112を備えた構成となっている。器具本
体115は、上面115aに円形の開口部116aを有
する計測用穴116を形成しており、前記115bには
操作部117と表示部118とを配し、本体内部には制
御部を内蔵している。
The inter-axis distance measuring device 110 is mounted on the instrument body 1.
15, load cells 121 to 123 are provided.
1. It is configured to include a measurement tool 112. The instrument body 115 has a measurement hole 116 having a circular opening 116a on the upper surface 115a, an operation unit 117 and a display unit 118 arranged on the 115b, and a control unit built in the body. ing.

【0074】操作部117は、オン・オフスイッチ11
7a、切換スイッチ117b、リセットボタン117c
及びゼロ調整ボタン117d等からなり、それぞれが制
御部に接続されている。オン・オフスイッチ117a
は、測定の開始信号または終了信号を制御部に送出す
る。また、切換スイッチ117bは、第1乃至第3のロ
ードセル121〜123を選択的に切り換え、各測定器
からの荷重測定信号を制御部に送出する。
The operation unit 117 includes an on / off switch 11
7a, changeover switch 117b, reset button 117c
And a zero adjustment button 117d, etc., each of which is connected to the control unit. ON / OFF switch 117a
Sends a measurement start signal or an end signal to the control unit. The changeover switch 117b is connected to the first through third switches .
The load cells 121 to 123 are selectively switched, and a load measurement signal from each measuring device is transmitted to the control unit.

【0075】リセットボタン117cは、表示部118
に表示される測定値をクリアして測定開始状態にする信
号を出力する。また、ゼロ調整ボタン117dは、測定
開始時に被測定物を載置しない状態で表示部118の数
値表示をゼロとする指令信号を送出する。117e,1
17fは、操作状態を表示する表示ランプである。
The reset button 117c is connected to the display unit 118
Outputs a signal that clears the measurement value displayed in and enters the measurement start state. Further, the zero adjustment button 117d sends a command signal for setting the numerical display on the display unit 118 to zero in a state where the object to be measured is not placed at the start of the measurement. 117e, 1
17f is a display lamp for displaying the operation state.

【0076】表示部118には荷重の測定値が表示され
るようになっている。この表示部118は、制御部から
の信号を受けて現在値をデジタル表示する。
The display section 118 displays the measured value of the load. The display unit 118 receives the signal from the control unit and digitally displays the current value.

【0077】制御部は、軸間距離測定器110全体の動
作制御を行うもので、前記操作部からの操作信号に基づ
いて測定を開始または終了し、測定時にはリセットボタ
ン117cやゼロ調整ボタン117dからの信号に従っ
て表示部118の表示を変更する。また、切換スイッチ
117bにより選択されたロードセル121〜123か
らの信号を受けて、表示部118に現在値を表示させる
制御を行うようになっている。
The control section controls the operation of the entire distance measuring device 110. The control section starts or ends the measurement based on an operation signal from the operation section. At the time of the measurement, a reset button 117c and a zero adjustment button 117d are used. The display of the display unit 118 is changed in accordance with the signal of (1). Further, in response to signals from the load cells 121 to 123 selected by the changeover switch 117b, control is performed to display the current value on the display unit 118.

【0078】前記台板111は、図13に示すように、
略三角形状に形成されており、前記計測軸設定具103
を載置した状態で被測定物の測定するものである。すな
わち、この台板111は、直角側のコーナに支持部とな
る軸孔111aを穿設している。この軸孔111aは、
後述の支軸114を有する計測用具112が挿入される
ことにより台板111を支持する一つの支点となり、ま
た、この支点を基点として台板111上にX−Y座標を
設定せしめる(図14参照)。
The base plate 111 is, as shown in FIG.
The measurement axis setting tool 103 is formed in a substantially triangular shape.
The object to be measured is measured in a state where is placed. That is, the base plate 111 has the shaft hole 111a serving as a support portion formed in the right-angled corner. This shaft hole 111a is
When a measuring tool 112 having a support shaft 114 described later is inserted, it becomes one fulcrum for supporting the base plate 111, and XY coordinates are set on the base plate 111 based on this fulcrum (see FIG. 14). ).

【0079】前記計測用具112は、台板111と共に
重量測定の補助具となるもので、図11に示す如く台座
113に対し支軸114を着脱自在に取り付ける構成と
なっている。この台座113は円盤状で、上面の中央に
凹部113aが設けられ、この凹部113aに支軸11
4の下端114aが嵌入されるようになっている。
The measuring tool 112 serves as an auxiliary tool for weight measurement together with the base plate 111, and has a structure in which a support shaft 114 is detachably attached to a base 113 as shown in FIG. The pedestal 113 has a disk shape, and has a concave portion 113a at the center of the upper surface.
The lower end 114a of the fourth member 4 is fitted.

【0080】なお、この支軸114は、台座113の上
面と器具本体115の上面115aとが面一となるよう
に前記開口部116aに嵌合しておき、前記台板111
を介して計測軸設定具103を装着した際、台板111
の下面に支軸114の上端114bが達する長さとして
いる。これにより、この上端114bを支点とし第3ロ
ードセル123との間に小間隔SGを設けて、2個のロ
ードセル121,122のみによる2点計測法が可能と
なる。
The support shaft 114 is fitted into the opening 116a so that the upper surface of the pedestal 113 and the upper surface 115a of the instrument body 115 are flush with each other.
When the measurement axis setting tool 103 is attached via the
Is the length of the upper end 114b of the support shaft 114 reaches the lower surface. Thus, a small interval SG is provided between the third load cell 123 and the upper end 114b as a fulcrum, and a two-point measurement method using only the two load cells 121 and 122 becomes possible.

【0081】第1乃至第3ロードセル121〜123
は、荷重を均等に受けられるように、上部を器具本体1
15の上面115aから突出させて配設されている。こ
れらロードセル121〜123は、図12及び図14に
示すように、前記台板111にX−Y座標を設定したと
き、X軸方向にLxの距離をあけて第1ロードセル12
1を配設し、Y軸方向にLyの距離をあけて第2ロード
セル122を配置している。
First to third load cells 121 to 123
The upper part of the instrument body 1 so that the load can be evenly received.
15 is provided so as to protrude from the upper surface 115a. As shown in FIG. 12 and FIG. 14, when the XY coordinates are set on the base plate 111, the load cells 121 to 123 are separated from each other by a distance of Lx in the X-axis direction.
1 and the second load cell 122 is arranged at a distance of Ly in the Y-axis direction.

【0082】また、第3ロードセル123は、中央に貫
通孔123aを形成してあり、これを前記台板111の
軸孔111aに一致させて計測用具103の上部に配置
し、前記支軸114を挿通することによって第3ロード
セル123の作動を不可能とする。また、台座113か
ら支軸114を抜いて、この第3ロードセル123にも
荷重が加えられる状態とすることにより、重量の3点計
測も可能とする。なお、第1乃至第3ロードセル121
〜123は、リード線を介して前記制御部に接続されて
おり、各ロードセル121〜123に加えられる荷重が
電気信号に変換されて、前記制御部に送出されるように
なっている。
Further, the third load cell 123 has a through hole 123a formed in the center thereof. The through hole 123a is aligned with the shaft hole 111a of the base plate 111, and is arranged above the measuring tool 103. The insertion makes the operation of the third load cell 123 impossible. In addition, by removing the support shaft 114 from the pedestal 113 and applying a load to the third load cell 123, three points of weight can be measured. The first to third load cells 121
To 123 are connected to the control unit via lead wires, so that the loads applied to the load cells 121 to 123 are converted into electric signals and sent to the control unit.

【0083】次に、この測定装置による慣性モーメント
の測定方法について説明する。なお、 測定に際して
は、予め測定対象であるクラブヘッドGHの質量と、計
測軸設定具103の回転振動周期Tとが測定済みであ
るものとする。
Next, a method of measuring the moment of inertia by this measuring device will be described. Incidentally, for the measurement is the mass of the club head GH in advance measured, as a rotational oscillation period T 1 of the measurement axis setting device 103 has already been measured.

【0084】まず、回転振動計測器によりクラブヘッド
GHの計測軸回りの慣性モーメントIを測定する。こ
こでは、回転振動軸8のねじ部にコネクタを入して補助
板103bを固定すると、計測軸設定具103が回転振
動計測器2に装着される。これによりクラブヘッドGH
の計測軸が設定されることから、計測軸設定具103を
含むクラブヘッドGHの振動周期Tを所定の操作によ
り計測する。
First, an inertia moment I 0 about the measurement axis of the club head GH is measured by a rotational vibration measuring device. Here, when the connector is inserted into the screw portion of the rotary vibration shaft 8 and the auxiliary plate 103b is fixed, the measurement axis setting tool 103 is mounted on the rotary vibration measuring device 2. With this, the club head GH
From the measurement axes it is set, measured by a predetermined operation of the oscillation period T 2 of the club head GH comprising measuring axis setting tool 103.

【0085】クラブヘッドGHの振動周期Tが得られ
ると、予め測定された計測軸設定具103のみの振動周
期T及び既知の較正値Cから、クラブヘッドGHの計
測軸回りの慣性モーメントIを下式によって求める。 I=C(T −T
When the vibration period T 2 of the club head GH is obtained, the moment of inertia I around the measurement axis of the club head GH is determined from the previously measured vibration period T 1 of only the measurement axis setting tool 103 and the known calibration value C. 0 is obtained by the following equation. I 0 = C (T 2 2 -T 1 2)

【0086】次に、軸間距離測定器110によりクラブ
ヘッドGHの質量を2点計測法(ロードセル121,1
22の2点に荷重が加えられる)で測定して軸間距離を
求めた後に、所定の計算を行ってクラブヘッドGHの重
心軸回りの慣性モーメントIを導出する。
Next, the mass of the club head GH is measured by the two-point measuring method (the load cells 121, 1
22 to determine the center-to-axis distance, and then perform a predetermined calculation to derive the moment of inertia I about the center of gravity of the club head GH.

【0087】この2点計測法においては、前記回転振動
計測器2から計測軸設定具103を取り外して、軸間距
離測定器110に装着する。ここでは、器具本体115
の上面115aから突出した支軸114aに補助板10
3bを挿通して、台板111上に計測軸設定具103を
載置する。すると、支軸114aの上端114bが支点
となり、第1及び第2ロードセル121,122上に台
板111を介して計測軸設定具103が水平に保持され
る。
In this two-point measuring method, the measuring axis setting tool 103 is removed from the rotational vibration measuring instrument 2 and attached to the inter-axis distance measuring instrument 110. Here, the instrument body 115
The auxiliary plate 10 is attached to the support shaft 114a projecting from the upper surface 115a of the
3b, the measuring axis setting tool 103 is placed on the base plate 111. Then, the upper end 114b of the support shaft 114a serves as a fulcrum, and the measurement axis setting tool 103 is horizontally held on the first and second load cells 121 and 122 via the base plate 111.

【0088】これにより、第1乃び第2ロードセル12
1,122が荷重を受けるので、表示部118にいずれ
かの測定値が表示される。この測定値は、台板111と
計測軸設定具103とを含んだ重量であるから、ゼロ調
整ボタン117dを操作して表示を0にしておく。
As a result, the first and second load cells 12
Since 1,122 receives the load, one of the measured values is displayed on the display unit 118. Since the measured value is the weight including the base plate 111 and the measurement axis setting tool 103, the display is set to 0 by operating the zero adjustment button 117d.

【0089】次いで、保持具104の垂直板116に質
量mのクラブヘッドGHを装着する。すると、第1乃び
第2ロードセル121,122にクラブヘッドGHの荷
重が加わるので、このクラブヘッドGHの測定値が第1
表示窓118aに表示される。このとき、切換スイッチ
117bを操作すると、第1ロードセル121と第2ロ
ードセル122の現在値が順次表示されることになる。
Next, the club head GH having a mass m is mounted on the vertical plate 116 of the holder 104. Then, since the load of the club head GH is applied to the first and second load cells 121 and 122, the measured value of the club head GH is changed to the first value.
It is displayed on the display window 118a. At this time, when the changeover switch 117b is operated, the current values of the first load cell 121 and the second load cell 122 are sequentially displayed.

【0090】続いて、この測定荷重を含む既知のデータ
に基づき、クラブヘッドGHの重心軸Jと計測軸間距離
lを算出する。ここで、クラブヘッドGHの重量がm、
支点より第1ロードセル121までの距離がLx、支点
より第2ロードセル122までの距離がLyであって、
第1ロードセルの重量測定値がm、第2ロードセルの
重量測定値がmであるとき、前記計測軸を支点とした
X軸方向及びY軸方向における平衡条件を満たす計算
式、即ち、支点回りの1次モーメントを求める式によっ
て、図14における未知の距離lx,lyを算出するこ
とができる。
Subsequently, the distance l between the center of gravity axis J of the club head GH and the measurement axis is calculated based on the known data including the measured load. Here, the weight of the club head GH is m,
The distance from the fulcrum to the first load cell 121 is Lx, the distance from the fulcrum to the second load cell 122 is Ly,
When the weight measurement value of the first load cell is m 1 and the weight measurement value of the second load cell is m 2 , a calculation formula that satisfies the equilibrium conditions in the X-axis direction and the Y-axis direction with the measurement axis as a fulcrum, ie, a fulcrum The unknown distances lx and ly in FIG. 14 can be calculated by the equation for calculating the first moment around.

【0091】いま、X軸方向における支点回りの1次モ
ーメントは、Lx・m=lx・mであり、Y軸方向に
おける支点回りの1次モーメントは、Ly・m=ly
・mであるから、距離lx=m/m・Lx、距離ly
=m/m・Lyとなる。そして、この距離lxと距離
lyとを直角に挾む二辺とする三平方の定理に代入する
ことにより、その斜辺である前記計測軸とクラブヘッド
GHの重心を通る重心軸Jとの間の軸間距離lを次式に
よって求めることができる。
Now, the first moment about the fulcrum in the X-axis direction is Lx · m 1 = lx · m, and the first moment about the fulcrum in the Y-axis direction is Ly · m 2 = ly.
M, the distance lx = m 1 / m · Lx, the distance ly
= M 2 / m · Ly. Then, by substituting the distance lx and the distance ly into a three-square theorem having two sides sandwiching a right angle, the distance between the measurement axis, which is the hypotenuse, and the center of gravity axis J passing through the center of gravity of the club head GH is obtained. The distance l between the axes can be obtained by the following equation.

【0092】 [0092]

【0093】次に、軸間距離lが得られると、クラブヘ
ッドGHの計測軸回りの慣性モーメントIから、重心
軸J回りの慣性モーメントIを算出する。すなわち、I
はクラブヘッドGHの計測軸回りの慣性モーメントで
あり、重心軸J回りの慣性モーメントではないので、平
行軸の定理(Steinerの定理)に基づいて重心軸
J回りの慣性モーメントIを導き出すものである。
Next, the center distance l is obtained, from the moment of inertia I 0 measurement axis of the club head GH, calculates a central axis J moment of inertia around I. That is, I
0 is the moment of inertia about the measurement axis of the club head GH, not the moment of inertia about the center of gravity axis J. Therefore, the moment of inertia I about the center of gravity axis J is derived based on the parallel axis theorem (Steiner's theorem). is there.

【0094】ここで、平行軸の定理における慣性モーメ
ントは、I=I+mlであり、Iが計測軸回りの
慣性モーメント、mがクラブヘッドGHの重量、lが軸
間距離であることから、重心軸J回りの慣性モーメント
Iは次式によって求めることができる。
Here, the moment of inertia in the parallel axis theorem is I 0 = I + ml 2 , where I 0 is the moment of inertia around the measurement axis, m is the weight of the club head GH, and l is the distance between the axes. , The moment of inertia I around the center of gravity axis J can be obtained by the following equation.

【0095】I=I−ml I = I 0 -ml 2

【0096】次に、本願の別の実施例に係る慣性モーメ
ントの測定方法について説明する。この測定方法は、基
本原理が上記の2点計測法と同一であって、前記台座1
13から支軸114を抜き去ることにより、図15に示
すように、第3ロードセル223にも荷重を加えて測定
を行う3点計測法である。
Next, a method of measuring the moment of inertia according to another embodiment of the present invention will be described. The basic principle of this measuring method is the same as that of the above-described two-point measuring method.
As shown in FIG. 15, a three-point measurement method in which a load is applied to the third load cell 223 and measurement is performed by removing the support shaft 114 from the shaft 13.

【0097】ここで、第3ロードセル223の重量測定
値がm、第1ロードセル221の重量測定値がm
第2ロードセル222の重量測定値がmであるとき、
上記2点計測法で用いた既知のデータに従って、クラブ
ヘッドGHの重心軸回りの慣性モーメントIを算出する
ことができる。
Here, the measured weight of the third load cell 223 is m 1 , the measured weight of the first load cell 221 is m 2 ,
When the weight measurement value of the second load cell 222 is m 3,
The moment of inertia I around the center of gravity of the club head GH can be calculated according to the known data used in the two-point measurement method.

【0098】すなわち、クラブヘッドGHの重量測定値
m=m+m+mであるから、前記第3ロードセル
223の中心を支点としてX軸方向及びY軸方向におけ
る平衡条件を満たす支点回りの1次モーメントを求める
式を立てることによって、図16に示される未知の距離
lx,lyを算出することができる。
That is, since the measured value of the weight of the club head GH is m = m 1 + m 2 + m 3 , one point around the fulcrum that satisfies the equilibrium conditions in the X-axis direction and the Y-axis direction with the center of the third load cell 223 as the fulcrum. By formulating an equation for calculating the next moment, the unknown distances lx and ly shown in FIG. 16 can be calculated.

【0099】X軸側の距離lx= /(m +m
)・Lxであり、Y軸側の距離ly= /(m
+m +m )・Lyであるから、この距離lxとly
とを三平方の定理に代入すると、クラブヘッドGHの重
心を通る重心軸Jとの間の軸間距離lを次式によって求
めることができる。
Distance lx on the X-axis side = m 1 / (m 1 + m 2 +
m 3 ) · Lx , and the distance ly on the Y-axis side ly = m 2 / (m 1
+ M 2 + m 3 ) · Ly , the distances lx and ly
By substituting into the theorem of three squares, the center distance l between the club head GH and the center of gravity axis J passing through the center of gravity can be obtained by the following equation.

【0100】 [0100]

【0101】このようにして距離lが得られると、上記
の2点計測法と同じ計算手順により、クラブヘッドGH
の計測軸回りの慣性モーメントIから、平行軸の定理
に基づいて、重心軸J回りの慣性モーメントIを導き出
すことができる。
When the distance 1 is obtained in this manner, the club head GH is calculated according to the same calculation procedure as the two-point measuring method.
Can be derived from the moment of inertia I 0 around the measurement axis on the basis of the parallel axis theorem.

【0102】次に本発明のさらに別の実施例について図
17及び図18を参照して説明する。この実施例に係る
慣性モーメントの測定装置は、上記実施例の軸間測定器
110に曲げ歪み検出器319を備え、器具本体315
に荷重測定器324を内蔵した構成となっている。
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The apparatus for measuring the moment of inertia according to this embodiment includes a bending strain detector 319 in the inter-axis measuring device 110 of the above embodiment, and a tool main body 315.
And a load measuring device 324 built therein.

【0103】荷重測定器324は、器具本体315の計
測用穴316における底部側に配置され、曲げ歪み検出
器319に載置される被測定物の重量を測定する。この
荷重測定器324は、その出力が制御部に与えられ、測
定値が表示部318に表示されるようになっている。
The load measuring device 324 is arranged on the bottom side of the measuring hole 316 of the instrument main body 315, and measures the weight of the object placed on the bending strain detector 319. The output of the load measuring device 324 is given to the control unit, and the measured value is displayed on the display unit 318.

【0104】また、曲げ歪み検出器319は、軸体32
0に歪みセンサー320を設けたもので、軸体320の
曲げ歪みからその曲げモーメントを測定する構成となっ
ている。軸体320は可撓性を有しているが、撓み変形
しても計測用穴316の開口部316aや内壁には接触
しない外径としている。なお、この軸体320は、下端
320aが荷重測定器324に載置され、上端320b
には載置台320cが一体的に取付けられており、この
載置台320cに上記計測軸設定具303が載置され
る。320dは、計測軸設定具303の補助板303b
に挿通される支軸である。
The bending strain detector 319 is connected to the shaft 32.
0 is provided with a strain sensor 320, and the bending moment is measured from the bending strain of the shaft body 320. The shaft body 320 has flexibility, but has an outer diameter that does not contact the opening 316a of the measurement hole 316 or the inner wall even if the shaft body 320 is flexed and deformed. The shaft 320 has a lower end 320a mounted on the load measuring device 324 and an upper end 320b.
A mounting table 320c is integrally attached to the, and the measurement axis setting tool 303 is mounted on the mounting table 320c. 320d is an auxiliary plate 303b of the measurement axis setting tool 303.
Is a support shaft inserted through.

【0105】歪みセンサ(図示省略)としては、従来公
知の歪みゲージやトランスジューサ等が用いられ、軸体
320の周面に装着されている。この歪みセンサも、そ
の出力が制御部に与えられ、測定値が前記表示部318
に表示されるようになっている。
As a strain sensor (not shown), a conventionally known strain gauge, transducer, or the like is used, which is mounted on the peripheral surface of the shaft 320. The output of the strain sensor is also provided to the control unit, and the measured value is displayed on the display unit 318.
Is displayed.

【0106】次にこの測定装置による慣性モーメントの
測定方法について説明する。ただし、この測定に際し
て、計測軸設定具303の回転振動周期Tは計測済み
であり、またクラブヘッドGHの計測軸回りの慣性モー
メントIも算出済みとする。
Next, a method of measuring the moment of inertia by this measuring device will be described. However, at the time of the measurement, the rotational vibration period T 1 of the measurement axis setting tool 303 is already measured and the moment of inertia I 0 measurement axis of the club head GH also to already calculated.

【0107】まず、荷重測定器324に曲げ歪み検出器
319をセットし、さらに、前記計測軸設定具303
載置して、クラブヘッドGHの計測軸と軸体320との
軸心とを一致させる。また、上記2点及び3点計測法と
同様に、表示部318のゼロ表示を行っておく。
First, the bending strain detector 319 is set on the load measuring device 324, and the measuring axis setting tool 303 is mounted thereon so that the measuring axis of the club head GH coincides with the axis of the shaft body 320. Let it. Further, zero display is performed on the display unit 318 in the same manner as in the two-point and three-point measurement methods.

【0108】次に、載置台320cにクラブヘッドGH
を載置し、荷重測定器324によって重量を測定すると
ともに、歪みセンサにより軸体320の曲げ歪みに伴う
曲げモーメントを測定する。そして、この測定値とクラ
ブヘッドGHの重量mとから、片持ち吊り合い理論に基
づいて前記計測軸とクラブヘッドGHの重心軸Jとの間
の軸間距離lを算出する。
Next, the club head GH is mounted on the mounting table 320c.
Is placed, the weight is measured by the load measuring device 324, and the bending moment associated with the bending strain of the shaft body 320 is measured by the strain sensor. Then, based on the measured value and the weight m of the club head GH, the center distance l between the measurement axis and the center of gravity axis J of the club head GH is calculated based on the cantilever suspension theory.

【0109】ここで、曲げモーメントM=m・lである
ことが知られていることから、軸間距離l=M/mとな
る。この軸間距離lが得られると、上記実施例と同様
に、クラブヘッドGHの計測軸回りの慣性モーメントI
及び重量mを平行軸の定理に代入することにより、極
めて簡単に慣性モーメントIを導き出すことができる。
Here, since it is known that the bending moment M = m · l, the center distance l = M / m. When the distance l between the axes is obtained, similarly to the above embodiment, the moment of inertia I around the measurement axis of the club head GH is obtained.
By substituting 0 and weight m into the parallel axis theorem, the moment of inertia I can be derived very easily.

【0110】このように、上記各実施例によれば、クラ
ブヘッドGHの重心軸J回りの慣性モーメントIを容易
に知ることができ、ゴルフクラブにおいて、オフセンタ
ーショット時の性能に強い影響を及ぼす慣性モーメント
Iを把握することができる。
As described above, according to each of the above-described embodiments, the moment of inertia I of the club head GH about the center of gravity axis J can be easily known, and the golf club has a strong effect on off-center shot performance. The moment of inertia I can be grasped.

【0111】かくして、優れた性能のゴルフクラブヘッ
ドGHを設計し、提供することができる。すなわち、慣
性モーメントが大で、ゴルフボールGBを打ち出す方向
がよくなるとともに、スイートエリヤも広いゴルフクラ
ブを設計し、提供することができる。
Thus, the golf club head GH having excellent performance can be designed and provided. That is, it is possible to design and provide a golf club having a large moment of inertia, a good launching direction of the golf ball GB, and a wide sweet area.

【0112】なお、上記各実施例においては、アイアン
クラブのクラブヘッドGHにおける慣性モーメントを測
定する場合について説明したが、ウッドクラブやパター
等の測定も、上記測定装置を使用して上記測定方法によ
って容易に行いうることは勿論である。
In each of the above embodiments, the case of measuring the moment of inertia of the club head GH of the iron club has been described. However, the measurement of a wood club, a putter, and the like is also performed by the above measuring method using the above measuring apparatus. Of course, it can be easily performed.

【0113】[0113]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る上記
構成の慣性モーメントの測定方法によれば、不定形状の
物体の慣性モーメントを一回の測定作業と演算とにより
求めることができるので、従来のように不定形状の物体
の重心位置を正確に測定する作業や、この重心位置を通
る軸と振動周期を測定する回転振動軸とを一致させる作
業等が不要となり、慣性モーメントの測定が極めて簡単
なものとなる。また重心位置を測定する際の誤差及び軸
を一致させる場合に生じる誤差も殆どなくなるので、慣
性モーメントを高い精度で測定できるという効果があ
る。さらに、本発明に係る上記構成の慣性モーメントの
測定装置によれば、被測定物の重量を複数箇所で測定
し、複数の計測軸の各軸回りの慣性モーメントを得てか
ら、所定の演算によって未知の重心軸回りの慣性モーメ
ントを求めることが可能となるので、不定形状の重心軸
回りの慣性モーメントを容易に測定できる効果がある。
As described above, according to the method of measuring the moment of inertia of the above-described configuration according to the present invention, the moment of inertia of an object having an indefinite shape can be obtained by a single measurement operation and calculation. The work of accurately measuring the center of gravity of an indefinite-shaped object and the work of matching the axis passing through the center of gravity with the rotational vibration axis that measures the vibration cycle are not required as in the past. It's easy. In addition, since there is almost no error in measuring the position of the center of gravity and the error occurring when the axes are aligned, there is an effect that the moment of inertia can be measured with high accuracy. Further, according to the moment of inertia measuring device having the above-described configuration according to the present invention, the weight of the object to be measured is measured at a plurality of locations, and the moment of inertia around each of the plurality of measurement axes is obtained. Since an unknown moment of inertia around the center of gravity axis can be obtained, there is an effect that the moment of inertia around the center of gravity of an irregular shape can be easily measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る慣性モーメントの測定
装置を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing an apparatus for measuring a moment of inertia according to an embodiment of the present invention.

【図2】同慣性モーメントの測定装置に被測定物を保持
した状態を示す正面図である。
FIG. 2 is a front view showing a state where an object to be measured is held in the measuring apparatus for moment of inertia.

【図3】同慣性モーメントの測定装置を構成する計測軸
設定手段の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of a measurement axis setting unit included in the moment of inertia measurement device.

【図4】同慣性モーメントの測定装置を構成する計測軸
設定手段の底面図である。
FIG. 4 is a bottom view of a measurement axis setting unit included in the moment of inertia measurement device.

【図5】被測定物の重心軸及び計測軸の幾何学的配置を
X−Y座標で示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a geometric arrangement of a center of gravity axis and a measurement axis of an object to be measured by XY coordinates.

【図6】本発明の他の実施例に係る計測軸設定手段を示
す正面図である。
FIG. 6 is a front view showing a measurement axis setting unit according to another embodiment of the present invention.

【図7】被測定物の慣性モーメントの分布及び特性の説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a distribution and characteristics of a moment of inertia of an object to be measured.

【図8】ゴルフクラブが衝突する現象を説明するための
ゴルフクラブの平面図である。
FIG. 8 is a plan view of the golf club for describing a phenomenon of collision of the golf club.

【図9】同ゴルフクラブのトウ側の側面図である。FIG. 9 is a side view of the toe side of the golf club.

【図10】同ゴルフクラブのフェース側の正面図であ
る。
FIG. 10 is a front view of the face side of the golf club.

【図11】本発明の別の実施例に係る慣性モーメントの
測定装置を示す側面図である。
FIG. 11 is a side view showing an apparatus for measuring a moment of inertia according to another embodiment of the present invention.

【図12】同実施例に係る慣性モーメントの測定装置に
被測定物を保持した状態を示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing a state where an object to be measured is held in the moment of inertia measuring device according to the embodiment.

【図13】同実施例に係る慣性モーメントの測定装置を
構成する台板及び重量測定器の配置図である。
FIG. 13 is a layout view of a base plate and a weight measuring device which constitute the moment of inertia measuring device according to the embodiment.

【図14】被測定物の重心軸及び計測軸の幾何学的配置
をX−Y座標で示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the geometric arrangement of the center of gravity axis and the measurement axis of the object to be measured by XY coordinates.

【図15】本発明のさらに別の実施例に係る慣性モーメ
ントの測定装置を構成する台板及び重量測定器の配置図
である。
FIG. 15 is a layout view of a base plate and a weight measuring device which constitute a moment of inertia measuring device according to still another embodiment of the present invention.

【図16】同実施例に係る被測定物の重心軸及び計測軸
の幾何学的配置をX−Y座標で示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating the geometric arrangement of the center of gravity axis and the measurement axis of the object to be measured according to the same example in XY coordinates.

【図17】本発明のさらに別の実施例に係る慣性モーメ
ントの測定装置を示す側面図である。
FIG. 17 is a side view showing an apparatus for measuring a moment of inertia according to still another embodiment of the present invention.

【図18】同実施例に係る慣性モーメントの測定装置に
被測定物を保持した状態を示す平面図である。
FIG. 18 is a plan view showing a state where an object to be measured is held in the moment of inertia measuring device according to the embodiment.

【図19】慣性モーメントの回転振動計測器を示す斜視
図である。
FIG. 19 is a perspective view showing a rotational vibration measuring device of a moment of inertia.

【図20】FIG. 本発明の別の実施例に係る慣性モーメントのIn another embodiment of the present invention, the moment of inertia
測定装置を示す側面図である図11の部分拡大断面図でIt is a partial enlarged sectional view of FIG. 11 which is a side view showing a measuring device.
ある。is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]


回転振動計測器 3,103
計測軸設定手段 4,104,304
保持具 8
回転振動軸 10,110
軸間距離測定手段 11,111,211
台板 121,122,123,221,222,223
重量測定器 319
歪み検出器
2
Rotational vibration meter 3,103
Measurement axis setting means 4, 104, 304
Holder 8
Rotational vibration axis 10,110
Interaxial distance measuring means 11, 111, 211
Base plate 121,122,123,221,222,223
Weight measuring device 319
Strain detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 1/00 - 1/12 A63B 53/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01M 1/00-1/12 A63B 53/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 不定形状の被測定物の重心を通る重心軸
から任意の間隔を置いて設定したこの重心軸に平行な3
軸の各軸回りの慣性モーメントを計測し、X−Y座標で
表される前記3軸と重心軸との幾何的位置関係より3軸
の座標値に基づいて前記重心軸の座標値を求めるととも
に、この重心軸と前記3軸との各軸間距離を算出し、こ
の各軸間距離、前記3軸回りの慣性モーメント及び前記
被測定物の質量を慣性モーメントに関する平行軸の定理
に代入して3軸にそれぞれに成立する慣性モーメントの
式から前記被測定物の重心軸回りの慣性モーメントを導
出する慣性モーメントの測定方法。
1. An object having an indeterminate shape, which is set at an arbitrary distance from a center of gravity passing through the center of gravity of an object to be measured and is parallel to the center of gravity.
A moment of inertia around each axis is measured, and a coordinate value of the center of gravity axis is obtained based on a coordinate value of the three axes based on a geometrical positional relationship between the three axes represented by XY coordinates and the center of gravity axis. Calculate the distance between each axis of the center of gravity axis and the three axes, and substitute the distance between each axis, the moment of inertia around the three axes, and the mass of the DUT into the parallel axis theorem relating to the moment of inertia. A method of measuring the moment of inertia, which derives the moment of inertia about the center of gravity axis of the object to be measured from the equation of the moment of inertia established for each of the three axes.
【請求項2】 回転振動軸の回転振動により不定形状の
被測定物の重心軸回りの慣性モーメントを測定する計測
器と、前記被測定物を保持する保持具を前記回転振動軸
の軸上で移動自在に支持し、前記被測定物の重心を通る
重心軸に平行な計測軸を任意の位置に設定する計測軸設
定手段とを備え、前記被測定物の重心を通る重心軸から
任意の間隔を置いて設定したこの重心軸に平行な3軸の
各軸回りの慣性モーメントを計測し、X−Y座標で表さ
れる前記3軸と重心軸との幾何的位置関係より3軸の座
標値に基づいて前記重心軸の座標値を求めるとともに、
この重心軸と前記3軸との各軸間距離を算出し、この各
軸間距離、前記3軸回りの慣性モーメント及び前記被測
定物の質量を慣性モーメントに関する平行軸の定理に代
入して3軸にそれぞれに成立する慣性モーメントの式か
ら前記被測定物の重心軸回りの慣性モーメントを導出す
る被測定物の重心軸回りの慣性モーメントの測定装置。
2. A measuring instrument for measuring the moment of inertia of an object to be measured having an irregular shape around a center of gravity axis by a rotational vibration of a rotational vibration axis, and a holder for holding the object to be measured on an axis of the rotational vibration axis. Movably supported, comprising a measurement axis setting means for setting a measurement axis parallel to a center of gravity axis passing through the center of gravity of the object to be measured at an arbitrary position, from a center of gravity axis passing through the center of gravity of the object to be measured.
Three axes parallel to this center of gravity axis set at arbitrary intervals
The moment of inertia around each axis is measured and expressed in XY coordinates.
From the geometrical positional relationship between the three axes and the center of gravity
While obtaining the coordinate value of the center of gravity axis based on the standard value,
The distance between each axis of the center of gravity axis and the three axes is calculated.
The distance between axes, the moment of inertia around the three axes, and the measured
Replace the mass of the constant with the parallel axis theorem for the moment of inertia.
Equation of moment of inertia for each of the three axes
Derive the moment of inertia about the center of gravity axis of the DUT from
For measuring the moment of inertia about the center of gravity of the object to be measured .
【請求項3】 前記保持具が回転振動軸の軸方向と平行
する偏平面を有し、この偏平面側に前記保持具の扁平面
に沿って回転する被測定物を回転自在に保持することを
特徴とする請求項2記載の慣性モーメントの測定装置。
3. The holder has a depressed plane parallel to the axial direction of the rotary vibration axis, and the flat surface of the holder is provided on the deflected side.
3. An apparatus for measuring a moment of inertia according to claim 2, wherein the object to be measured rotating along the axis is rotatably held.
【請求項4】 被測定物の重心軸に平行な複数の計測軸
の軸間距雛を数mmから数十mmの範囲にしたことを特
徴とする請求項2記載の慣性モーメントの測定装置。
4. The apparatus for measuring moment of inertia according to claim 2, wherein the distance between the axes of a plurality of measurement axes parallel to the center of gravity axis of the object to be measured is set in a range from several mm to several tens mm.
【請求項5】 不定形状の被測定物に計測軸を任意に設
定し、この計測軸を回転振動計測器の回転振動軸に一致
させた状態で、この回転振動軸の回転振動により前記計
測軸回りの慣性モーメントIを測定し、前記被測定物
を載置する台板に設けた支点をX−Y座標の基点とし
て、この支点からX軸方向に距離Lxを置いて第1の重
量測定器を配置するとともに、Y軸方向に距離Lyを置
いて第2の重量測定器を配置した軸間距離測定手段によ
り、前記台板を水平に保持しつつ支点上に計測軸を一致
させて被測定物の重量を測定し、被測定物の重量m、前
記第1重量測定器の測定値m1、前記距離Lxにおける
平衡条件を満たす計算式より前記計測軸からX軸方向へ
の距離lxを算出するとともに、被測定物の重量m、第
2重量測定器の測定値m2、前記距離Lyにおける平衡
条件を満たす計算式より前記計測軸からY軸方向への距
離lyを算出し、前記距離lxと距離lyとを直角を挾
む二辺として三平方の定理に代入して、斜辺となる前記
計測軸と被測定物の重心を通る重心軸との軸間距離lを
算出し、この軸間距離l、計測軸回りの慣性モーメント
及び被測定物の重量mを慣性モーメントに関する平
行軸の定理に代入して、前記被測定物の重心軸回りの慣
性モーメントIを導出する慣性モーメントの測定方法。
5. A measurement axis is set arbitrarily on an object to be measured having an indefinite shape, and the measurement axis is set by the rotational vibration of the rotational vibration axis in a state where the measurement axis coincides with the rotational vibration axis of the rotational vibration measuring instrument. A first inertial moment I 0 is measured, and a fulcrum provided on the base plate on which the object to be measured is placed is set as a base point of XY coordinates, and a distance Lx is placed in the X-axis direction from the fulcrum to perform the first weight measurement. A distance measuring means in which a second weight measuring device is disposed at a distance Ly in the Y-axis direction while the measuring device is disposed, the measuring axis is aligned with the fulcrum while holding the base plate horizontally, and The weight of the measured object is measured, and the distance lx from the measurement axis in the X-axis direction is calculated from a calculation formula that satisfies the equilibrium condition for the weight m of the measured object, the measured value m1 of the first weighing device, and the distance Lx. And the weight m of the object to be measured and measurement by the second weighing device m2, a distance ly from the measurement axis in the Y-axis direction is calculated from a calculation formula that satisfies the equilibrium condition for the distance Ly, and the distance lx and the distance ly are substituted into the three-square theorem as two sides sandwiching a right angle. Te to calculate the center distance l between the center of gravity axis passing through the center of gravity of the measuring axis and the measurement object as the hypotenuse, the weight m of the center distance l, the measurement axis of the moment of inertia I 0 and the object to be measured A method of measuring the moment of inertia, which derives the moment of inertia I about the center of gravity of the measured object by substituting into the theorem of the parallel axis regarding the moment of inertia.
【請求項6】 台板の支点位置に第3の重量測定器を配
置してなる軸間距離測定手段により、被測定物の重量を
3点で測定した測定値m1,m2,m3、被測定物の重
量m、距離Lx、距離Lyに基づいて、X軸方向及びY
軸方向の各平衡条件を満たす計算式により、前記計測軸
からX軸方向への距離lx及びY軸方向への距離lyを
それぞれ求め、この距離lx,lyを直角を挾む二辺と
して三平方の定理に代入して、斜辺となる前記計測軸と
被測定物の重心を通る重心軸との軸間距離lを算出し、
この軸間距離l、計測軸回りの慣性モーメントI及び
被測定物の重量mを慣性モーメントに関する平行軸の定
理に代入して前記被測定物の重心軸回りの慣性モーメン
トIを導出する請求項5記載の慣性モーメントの測定方
法。
6. A measurement value m1, m2, m3 obtained by measuring the weight of an object to be measured at three points by an inter-axis distance measuring means having a third weight measuring device arranged at a fulcrum position of a base plate. Based on the weight m of the object, the distance Lx, and the distance Ly, the X-axis direction and Y
The distance lx from the measurement axis in the X-axis direction and the distance ly in the Y-axis direction are respectively obtained from the calculation formulas satisfying the respective equilibrium conditions in the axial direction, and the distances lx and ly are defined as three sides of a right angle. Substituting into the theorem, calculates the distance l between the measurement axis serving as the hypotenuse and the center of gravity axis passing through the center of gravity of the measured object,
Substituting the inter-axis distance l, the moment of inertia around the measurement axis I 0, and the weight m of the device under test into the parallel axis theorem relating to the moment of inertia, derives the moment of inertia I around the center of gravity of the device under test. 5. The method for measuring the moment of inertia according to 5.
【請求項7】 不定形状の被測定物に計測軸を任意に設
定して、この計測軸回りの慣性モーメントIを測定
し、前記計測軸と曲げモーメントを検出する歪み検出器
を設けた可撓性軸体の軸心とを一致させ、この可撓性軸
体の上部に前記被測定物を載置した状態で歪み検出器に
より軸体の曲げモーメントを測定し、この測定値Mと被
測定物の重量mとから、モーメントのつりあい条件に基
づいて、前記計測軸と被測定物の重心軸との軸間距離l
を算出し、この軸間距離l、計測軸回りの慣性モーメン
トI及び被測定物の重量mを慣性モーメントに関する
平行軸の定理に代入して、前記被測定物の重心軸回りの
慣性モーメントIを導出する慣性モーメントの測定方
法。
7. arbitrarily set the measuring axis to be measured of irregular shape, the moment of inertia I 0 of the measurement axis is measured, provided the distortion detector for detecting a bending moment to the measuring axis variable The bending moment of the shaft is measured by a strain detector in a state where the object to be measured is placed on the upper part of the flexible shaft by aligning the axis of the flexible shaft with the measured value M. From the weight m of the measured object, the distance l between the measurement axis and the center of gravity axis of the measured object based on the moment balance condition l
The distance l between the axes, the moment of inertia I 0 around the measurement axis and the weight m of the object to be measured are substituted into the parallel axis theorem relating to the moment of inertia, and the moment of inertia I around the center of gravity of the object to be measured is calculated. Is a method of measuring the moment of inertia.
【請求項8】 保持手段により保持された不定形状の被
測定物の重心軸回りの慣性モーメントを回転振動軸の回
転振動により測定する回転振動計測器と、前記保持手段
を載置する台板に支持部を設け、この支持部をX−Y座
標の基点としてX軸方向に任意の距離を置いて配置され
た第1重量測定器、Y軸方向に任意の距離を置いて配置
された第2重量測定器及び前記支持部の周囲に配置され
た第3重量測定器を備えた軸間距離測定手段とからな
り、前記被測定物の重量を3点で測定した測定値m1,
m2,m3、被測定物の重量m、距離Lx、距離Lyに
基づいて、X軸方向及びY軸方向の各平衡条件を満たす
計算式により、前記計測軸からX軸方向への距離lx及
びY軸方向への距離lyをそれぞれ求め、前記距離lx
と距離lyとを直角を挾む二辺として三平方の定理に代
入して、斜辺となる前記計測軸と前記被測定物の重心を
通る重心軸との軸間距離lを算出し、この軸間距離l、
計測軸回りの慣性モーメントI 及び被測定物の重量m
を慣性モーメントに関する平行軸の定理に代入して、前
記被測定物の重心軸回りの慣性モーメントIを導出する
被測定物の重心軸回りの慣性モーメントの測定装置。
8. A rotary vibration measuring instrument for measuring the moment of inertia of the irregular-shaped object to be measured held by the holding means around the center of gravity axis by rotational vibration of a rotary vibration axis, and a base plate on which the holding means is mounted. A first weight measuring device disposed at an arbitrary distance in the X-axis direction with the support portion as a base point of the XY coordinates, and a second weight measuring device disposed at an arbitrary distance in the Y-axis direction; A weight measuring device and an inter-axis distance measuring means provided with a third weight measuring device disposed around the supporting portion.
In addition, the measured values m1,
m2, m3, weight m of the measured object, distance Lx, distance Ly
Satisfies each equilibrium condition in X-axis direction and Y-axis direction
From the calculation formula, the distance lx from the measurement axis in the X-axis direction and
And the distance ly in the Y-axis direction are obtained, and the distance lx is obtained.
And the distance ly as two sides sandwiching a right angle,
And the center of gravity of the measuring axis and the object to be measured
The distance l between the center of gravity and the passing center axis is calculated.
Moment of inertia I 0 around the measurement axis and weight m of the measured object
Into the parallel axis theorem for the moment of inertia,
Deriving the moment of inertia I about the center of gravity of the measured object
A device for measuring the moment of inertia of the measured object around the center of gravity .
【請求項9】 不定形状の被測定物の重心軸回りの慣性
モーメントを回転振動軸の回転振動により測定する回転
振動計測器と、可撓性を有する軸体の曲げ歪みを検出す
る歪み検出器を備え、前記軸体を垂直に立設して上端に
被測定物を載置したときの軸体の曲げ歪みから軸体の曲
げモーメントを測定する曲げ歪み測定手段とからなり、
前記被測定物に計測軸を任意に設定して、この計測軸回
りの慣性モーメントIを測定し、前記計測軸と曲げモ
ーメントを検出する歪み検出器を設けた可撓性軸体の軸
心とを一致させ、この可撓性軸体の上部に前記被測定物
を載置した状態で歪み検出器により軸体の曲げモーメン
トを測定し、この測定値Mと前記被測定物の重量mとか
ら、モーメントのつりあい条件に基づいて、前記計測軸
と前記被測定物の重心軸との軸間距離lを算出し、この
軸間距離l、計測軸回りの慣性モーメントI及び前記
被測定物の重量mを慣性モーメントに関する平行軸の定
理に代入して、前記被測定物の重心軸回りの慣性モーメ
ントIを導出する慣性モーメントの測定装置。
9. A rotational vibration measuring device for measuring the moment of inertia of the object to be measured having an irregular shape around the center of gravity axis by rotational vibration of a rotational vibration shaft, and a distortion detector for detecting bending distortion of a flexible shaft body. Comprises bending strain measuring means for measuring the bending moment of the shaft body from the bending strain of the shaft body when the workpiece is placed on the upper end with the shaft body standing upright,
Wherein by arbitrarily setting the measuring axis in the object to be measured, the moment of inertia I 0 of the measurement axis is measured, the axis of the measuring shaft and bending flexibility shaft body provided with a distortion detector for detecting a moment And the bending moment of the shaft is measured by a strain detector while the object to be measured is placed on the upper part of the flexible shaft, and the measured value M and the weight m of the object to be measured are measured. From the above, the inter-axis distance l between the measurement axis and the center of gravity of the object to be measured is calculated on the basis of the moment balance condition , and this inter-axis distance l, the moment of inertia around the measurement axis I 0 and the object to be measured are calculated. The inertia moment I about the center of gravity axis of the object to be measured is derived by substituting the weight m of the object into the parallel axis theorem relating to the moment of inertia.
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