JP4909715B2

JP4909715B2 - ゴルフクラブの打感評価方法および装置

Info

Publication number: JP4909715B2
Application number: JP2006312876A
Authority: JP
Inventors: 史明佐藤; 航坂
Original assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Current assignee: Bridgestone Sports Co Ltd
Priority date: 2006-11-20
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2026-11-20
Also published as: US20080115582A1; JP2008125722A; US7870790B2

Description

本発明は、ゴルファーがゴルフクラブでゴルフボールを打ったときに感じるゴルフクラブの打感を評価する方法および装置に関する。

従来、ゴルフクラブの評価は、フレックスと呼ばれるシャフトの硬さ（たわみ）や、シャフトのトルクを用いて行われてきた。また、ヘッド、シャフトおよびグリップを有するゴルフクラブのねじれ振動数を測定することにより、ゴルフクラブのねじれ特性を評価することも提案されている（特許文献１）。

特開平５−１１８９５２号号公報

しかし、前述した従来技術は、全てシャフトの特性を評価するもので、ゴルファーがゴルフクラブでゴルフボールを打ったときに感じる打感（ゴルファーが手に感じる振動）を評価するものではなかった。すなわち、前述した従来技術によるシャフト特性の評価は、ゴルファーが感じるフィーリングである打感の評価とは異なるものであった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、ゴルファーがゴルフクラブでゴルフボールを打ったときに感じるゴルフクラブの打感を評価することができる方法および装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、ゴルフクラブのシャフトに３軸加速度計を取り付け、この３軸加速度計によってゴルフボールを打った時（インパクト時）のゴルフクラブのシャフト周方向の振動を計測するとともに、このゴルフクラブの振動を手腕振動計測用フィルタを用いて解析した場合、ゴルファーがゴルフクラブでゴルフボールを打ったときに感じる打感を評価できることを見出した。

本発明は、前記目的を達成するため、シャフトに３軸加速度計を取り付けたゴルフクラブでゴルフボールを打った時のゴルフクラブのシャフト周方向の振動を前記３軸加速度計により計測し、かつ、前記３軸加速度計により計測したゴルフクラブのシャフト周方向の振動を手腕振動計測用フィルタを用いて解析するとともに、前記手腕振動計測用フィルタによるゴルフクラブのシャフト周方向の振動の解析結果に基づいてゴルフクラブの打感を評価するゴルフクラブの打感評価方法であって、
前記シャフト周方向の振動を、前記３軸加速度計の計測信号を振動数に変換することにより取得し、かつ、３０〜６０Ｈｚの範囲の特定周波数におけるゴルフクラブのシャフト周方向の振動を前記手腕振動計測用フィルタを用いて解析するとともに、前記手腕振動計測用フィルタによるゴルフクラブのシャフト周方向の振動の解析結果に基づいてゴルフクラブの打感を評価するに当たり、前記特定周波数におけるゴルフクラブの振動がピーク値になった時間と前記ピーク値の４０〜８０％の値になった時間との時間差に基づいてゴルフクラブの打感を評価することを特徴とするゴルフクラブの打感評価方法を提供する。

また、本発明は、上述した本発明に係るゴルフクラブの打感評価方法の実施に使用される装置であって、ゴルフクラブのシャフトシャフトに取りつけられる３軸加速度計と、前記３軸加速度計により計測したゴルフクラブのシャフト周方向の振動の信号を取り込み、前記振動を手腕振動計測用フィルタを用いて解析するコンピュータとを具備することを特徴とするゴルフクラブの打感評価装置を提供する。

本発明によれば、ゴルファーがゴルフクラブでゴルフボールを打ったときに感じるゴルフクラブの打感を評価することができる。

以下、本発明につきさらに詳しく説明する。本発明では、まず、シャフトに３軸加速度計を取り付けたゴルフクラブでゴルフボールを打った時のゴルフクラブのシャフト周方向の振動を上記３軸加速度計により計測する。本発明において、振動を測定する加速度計として３軸加速度計を使用するのは、３軸加速度計を用いることによってシャフト周方向の振動成分を分離することが可能となるからである。１軸あるいは２軸の加速度計では、シャフト周方向の振動成分を良好に分離することができない。また、本発明において、振動としてシャフト周方向の振動を計測するのは、シャフト周方向の振動は、シャフト軸方向やトウ・ヒール方向の振動よりも打感とよく対応し、クラブの特性がよく現れるからである。

本発明において、３軸加速度計としては、振動の測定が３軸加速度計の重さの影響を受けないように、質量が１〜１２ｇ、好ましくは２〜５ｇの軽量のものを用いることが好ましい。人間が感じる振動は、０．５Ｈｚ〜２０００Ｈｚであるため、軽量な三軸加速度計によって十分効果的な計測を行うことができる。

本発明において、３軸加速度計は、手の感触に近い振動を計測するためにシャフトのグリップに近い位置に取り付けることが好ましい。具体的には、グリップの長さが一般に２４０〜２７５ｍｍ程度であることから、シャフトの後端と３軸加速度計との間の距離を２５０〜３００ｍｍとすることが適当である。

また、ゴルフクラブのシャフトに３軸加速度計を取り付けるに当たっては、１つの面に底部が円弧状をなした凹部を有し、その反対側の面が平面をなしたブロック状の治具を用い、上記凹部にシャフトを挿入した状態で治具を片面接着テープ、両面接着テープ、接着剤などを用いてシャフトに固定するとともに、上記治具の平面に３軸加速度計を片面接着テープ、両面接着テープ、接着剤などを用いて取り付けることができ、これにより３軸加速度計をシャフトにしっかりと固定することができる。この場合、上記治具は、振動を正しく測定する点で金属で形成することが好ましく、特に比重の小さいアルミニウム合金で形成することが好ましい。ただし、片面接着テープ、両面接着テープ、接着剤などを用いてシャフトに３軸加速度計を直接固定してもよい。

本発明では、次いで、上述した３軸加速度計により計測したゴルフクラブのシャフト周方向の振動を手腕振動計測用フィルタを用いて解析する。手腕振動計測用フィルタとは、人間が感知する振動の範囲において、人間の手腕が感知する感覚に近い振動波形を取り出すソフトウエアである。この場合、振動の解析方法に限定はないが、オクターブバンド解析、１／３オクターブバンド解析またはウェーブレット変換による解析を好適に採用することができる。オクターブバンド解析は１オクターブの幅で周波数解析を行う方法、１／３オクターブバンド解析は１／３オクターブの幅で周波数解析を行う方法である。１オクターブは２倍の周波数になり、したがって１００Ｈｚの１オクターブ上は２００Ｈｚである。ウェーブレット変換は、フーリエ解析の特徴を生かしつつ、時間的変動または空間的推移も同時にとらえることができる周波数解析方法である。

また、３軸加速度計により計測したゴルフクラブのシャフト周方向の振動を手腕振動計測用フィルタを用いて解析するに当たっては、３０〜６０Ｈｚの範囲、より好ましくは３５〜４５Ｈｚの範囲、さらに好ましくは３８〜４２Ｈｚの範囲の特定周波数におけるゴルフクラブの振動を解析することが適当である。これは、上記範囲の周波数の振動を人間の手腕が最も感知しやすいからである。

本発明では、上述した手腕振動計測用フィルタによるゴルフクラブのシャフト周方向の振動の解析結果に基づいてゴルフクラブの打感を評価する。この場合、上述した特定周波数におけるゴルフクラブの振動がピーク値（最も大きい値）になった時間と、上記ピーク値の４０〜８０％の範囲の特定の値、より好ましくは５０〜７５％の範囲の特定の値、さらに好ましくは６５〜７５％の範囲の特定の値になった時間との時間差に基づいてゴルフクラブの打感を評価する手法を好適に採用することができる。上記時間差とは、振動がピーク値の前述した所定の割合の値になった時間からピーク値になった時間までの時間（時間Ａ）、振動がピーク値になった時間からピーク値の前述した所定の割合の値になった時間までの時間（時間Ｂ）、または時間Ａと時間Ｂとの合計時間である。具体的には、上記時間Ａ、時間Ｂまたは時間Ａと時間Ｂとの合計時間が長いほど打感のよいクラブであると評価することができる。

本発明に係るゴルフクラブの打感評価装置としては、例えば図１に示すものを挙げることができる。図１に示すゴルフクラブの打感評価装置は、ゴルフクラブ１０のシャフト１２に取りつけられた３軸加速度計１４と、３軸加速度計１４に接続されたデータステーション１６と、データステーション１６に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１８とを具備する。なお、図１において、２０はゴルフクラブ１０のヘッド、２２はゴルフクラブ１０のグリップを示す。

本例の装置において、ゴルフクラブ１０のシャフト１２に３軸加速度計１４を取り付けるに当たっては、図２に示すように、１つの面に底部が円弧状をなした凹部２４を有し、その反対側の面が平面２６をなしたブロック状のアルミニウム合金製の治具２８を用いている。そして、治具２８の凹部２４にシャフト１２を挿入した状態で治具２８を片面接着テープ、両面接着テープ、接着剤などを用いてシャフト１２に固定するとともに、治具２８の平面２６に３軸加速度計１４を片面接着テープ、両面接着テープ、接着剤などを用いて取り付けてある。また、本例では、シャフト１２の後端と３軸加速度計１４との間の距離Ａは２５０〜３００ｍｍとしてある。

本例の装置は、ゴルフクラブ１０でゴルフボールを打った時のゴルフクラブ１０のＸ方向（シャフト軸方向）、Ｙ方向（シャフト周方向）、Ｚ方向（シャフトトウ・ヒール方向）の振動を３軸加速度計１４により計測し、データステーション１６によって３軸加速度計１４の計測信号を振動数に変換する。そして、３軸加速度計１４により計測したゴルフクラブ１０のシャフト周方向の振動をＰＣ２８にインストールされた手腕振動計測用フィルタを用いて解析する。

この場合、本例の装置では、手腕振動計測用フィルタによって３０〜６０Ｈｚの範囲の特定周波数におけるゴルフクラブ１０のシャフト周方向の振動を解析し、振動がピーク値の４０〜８０％の範囲の特定の値になった時間からピーク値になった時間までの時間（時間Ａ）、振動がピーク値になった時間からピーク値の４０〜８０％の範囲の特定の値になった時間までの時間（時間Ｂ）、または時間Ａと時間Ｂとの合計時間を指標としてゴルフクラブ１０の打感を評価する。

図１に示した装置を用いてゴルフクラブの打感を評価した。ゴルフクラブとしては、アイアンタイプのゴルフクラブを使用した。具体的には、アイアンヘッドとして、軟鉄（Ｓ２０Ｃ）を用いて鍛造により作製したアイアンヘッド（軟鉄鍛造ヘッド）、およびフェース部が開口したステンレス（ＳＵＳ６３０）製のヘッド本体の開口部にチタン合金（Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ）製のフェース部材を嵌合・固定したアイアンヘッド（チタンフェースヘッド）の２種類を使用した。また、シャフトとして、スチールシャフト、およびカーボン繊維強化樹脂製のいわゆるカーボンシャフトの２種類を使用した。そして、ゴルフクラブとしては、軟鉄鍛造ヘッドにスチールシャフトを固定したもの（以下、「軟鉄鍛造／スチール」と略す）もの、軟鉄鍛造ヘッドにカーボンシャフトを固定したもの（以下、「軟鉄鍛造／カーボン」と略す）、チタンフェースヘッドにスチールシャフトを固定したもの（以下、「チタンフェース／スチール」と略す）、チタンフェースヘッドにカーボンシャフトを固定したもの（以下、「チタンフェース／カーボン」と略す）の４種類を作製した。

図１に示した装置において、三軸加速度計としては、０．５Ｈｚ〜２０００Ｈｚの範囲の周波数に感度を有するものを用いた。シャフトの後端と三軸加速度計との間の距離Ａは２８０ｍｍとした。三軸加速度計は、前述した治具を使用せず、シャフトに両面接着テープで貼りつけ、さらにスイング中に外れないようにシャフトと三軸加速度計に接着テープを巻き付けた。測定は、ゴルファーが実際にヘッドでゴルフボールを打った時の振動を三軸加速度計によって計測した。具体的には、各機器、ソフトウエアとして下記のものを用いた。
・３軸加速度計：小野測器社製ＮＰ−３５６０Ｂ
・振動計測器：小野測器社製データステーションＤＳ２０００Ｇｒａｄｕｏ
・信号変換・収録ソフトウエア：小野測器社製スループットディスクソフトＤＳ０２５０
・解析ソフトウエア：小野測器社製リアルタイムオクターブ解析ソフトＤＳ０２２３

解析は、手腕振動計測フィルタを用いて、１／３オクターブバンド解析を行った。この場合、手腕振動計測用フィルタによって特定周波数４０Ｈｚにおけるゴルフクラブのシャフト周方向の振動を解析し、図３に示すように、振動がピーク値になった時間Ｘからピーク値の７５％の値になった時間Ｙまでの時間Ｂを指標としてゴルフクラブの打感を評価した。

各ゴルフクラブでゴルフボールを打った時のゴルフクラブのシャフト周方向の振動数の経時変化を図４〜図７に示す。図４は軟鉄鍛造／スチールの結果、図５は軟鉄鍛造／カーボンの結果、図６はチタンフェース／スチールの結果、図７はチタンフェース／カーボンの結果を示す。また、各ゴルフクラブについての前記時間Ｂの結果を図８に示す。本実施例では、時間Ｂの時間が長いほど打感のよいクラブであると評価した。したがって、打感がよい順は、チタンフェース／スチール＞軟鉄鍛造／スチール＞チタンフェース／カーボン＞チタンフェース／スチールであると評価した。

なお、特定周波数６３Ｈｚにおけるゴルフクラブのシャフト周方向の振動についての時間Ｂの結果を図９に示す。図９からわかるように、特定周波数が６３Ｈｚの場合は各ゴルフクラブについての時間Ｂの差が小さく、ゴルフクラブの特性が現れにくいので、ゴルフクラブの打感を適切に評価することが難しいことがわかる。また、本実施例では上記時間Ｂの長さによって打感を評価したが、その他の要素、例えば振動の強さを単独で打感評価の指標としたり、振動の強さおよび時間Ａ、時間Ｂまたは時間Ａ＋Ｂの両方を打感評価の指標としたりすることも考えられる。

本発明に係るゴルフクラブの打感評価装置の一実施形態を示す説明図である。シャフトに３軸加速度計を取り付けた状態を示す図である。ゴルフクラブの振動がピーク値になった時間Ｘからピーク値の７５％の値になった時間Ｙまでの時間Ｂを示すグラフである。実施例で計測したゴルフクラブ（軟鉄鍛造／スチール）の４０Ｈｚでの振動波形を示すグラフである。実施例で計測したゴルフクラブ（軟鉄鍛造／カーボン）の４０Ｈｚでの振動波形を示すグラフである。実施例で計測したゴルフクラブ（チタンフェース／スチール）の４０Ｈｚでの振動波形を示すグラフである。実施例で計測したゴルフクラブ（チタンフェース／カーボン）の４０Ｈｚでの振動波形を示すグラフである。実施例で計測した特定周波数４０Ｈｚにおけるゴルフクラブの振動についての時間Ｂの結果を示すグラフである。実施例で計測した特定周波数６３Ｈｚにおけるゴルフクラブの振動についての時間Ｂの結果を示すグラフである。

符号の説明

１０ゴルフクラブ
１２シャフト
１４３軸加速度計
１６データステーション
１８パーソナルコンピュータ
２０ヘッド
２２グリップ
２４凹部
２６平面
２８治具

Claims

シャフトに３軸加速度計を取り付けたゴルフクラブでゴルフボールを打った時のゴルフクラブのシャフト周方向の振動を前記３軸加速度計により計測し、かつ、前記３軸加速度計により計測したゴルフクラブのシャフト周方向の振動を手腕振動計測用フィルタを用いて解析するとともに、前記手腕振動計測用フィルタによるゴルフクラブのシャフト周方向の振動の解析結果に基づいてゴルフクラブの打感を評価するゴルフクラブの打感評価方法であって、
前記シャフト周方向の振動を、前記３軸加速度計の計測信号を振動数に変換することにより取得し、かつ、３０〜６０Ｈｚの範囲の特定周波数におけるゴルフクラブのシャフト周方向の振動を前記手腕振動計測用フィルタを用いて解析するとともに、前記手腕振動計測用フィルタによるゴルフクラブのシャフト周方向の振動の解析結果に基づいてゴルフクラブの打感を評価するに当たり、前記特定周波数におけるゴルフクラブの振動がピーク値になった時間と前記ピーク値の４０〜８０％の値になった時間との時間差に基づいてゴルフクラブの打感を評価することを特徴とするゴルフクラブの打感評価方法。
シャフトの後端と３軸加速度計との間の距離を２５０〜３００ｍｍとすることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブの打感評価方法。
ゴルフクラブのシャフトに３軸加速度計を取り付けるに当たり、１つの面に底部が円弧状をなした凹部を有し、その反対側の面が平面をなしたブロック状の治具を用い、前記凹部にシャフトを挿入した状態で治具をシャフトに固定するとともに、前記治具の平面に３軸加速度計を取り付けることを特徴とする請求項１または２に記載のゴルフクラブの打感評価方法。
前記時間差が長いほど打感のよいクラブであると評価することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のゴルフクラブの打感評価方法。
請求項１〜４のいずれか１項に記載のゴルフクラブの打感評価方法の実施に使用される装置であって、ゴルフクラブのシャフトに取りつけられる３軸加速度計と、前記３軸加速度計により計測したゴルフクラブのシャフト周方向の振動の信号を取り込み、前記振動を手腕振動計測用フィルタを用いて解析するコンピュータとを具備することを特徴とするゴルフクラブの打感評価装置。