JPH0533071B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0533071B2
JPH0533071B2 JP60127752A JP12775285A JPH0533071B2 JP H0533071 B2 JPH0533071 B2 JP H0533071B2 JP 60127752 A JP60127752 A JP 60127752A JP 12775285 A JP12775285 A JP 12775285A JP H0533071 B2 JPH0533071 B2 JP H0533071B2
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JP
Japan
Prior art keywords
ball
minimum value
frequency
mechanical impedance
order
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP60127752A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61284265A (en
Inventor
Tetsuo Yamaguchi
Hiromi Matsushita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication date
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Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority to JP60127752A priority Critical patent/JPS61284265A/en
Priority to DE8585108558T priority patent/DE3578314D1/en
Priority to EP85108558A priority patent/EP0168041B1/en
Publication of JPS61284265A publication Critical patent/JPS61284265A/en
Priority to US07/181,523 priority patent/US4928965A/en
Publication of JPH0533071B2 publication Critical patent/JPH0533071B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、スポーツ用の打球具に関する。 〔従来の技術とその問題点〕 一般に、打球具として、ゴルフクラブを例にと
つて説明すると、ゴルフボールを打撃するゴルフ
クラブの作用は次のように整理できる。即ち、 弾道への影響……スピン・打出角・方向性への
影響 ボール初速への影響……ヘツド速度への影響 反撥係数への影響 このうち、スピン・打出角・方向性に関して
は、クラブヘツドの重心廻りの慣性モーメントに
焦点を当てて力学的に説明されている。また、ヘ
ツド速度に関しては、スウイングと関連づけてシ
ヤフトに焦点を当てて説明されている。 ところが、反撥係数の問題は、ゴルフボールと
ゴルフクラブとの相互間の問題であつて、衝突時
(打撃時)に、クラブ(ヘツド)がこの反撥係数
へ及ぼす影響については、従来、全く明らかにさ
れていなかつた。 一般に、従来のゴルフクラブの構成素材として
は、パーシモン(柿材)、ABS樹脂、カーボン繊
維補強樹脂(以下CFRPと略す場合もある)、ア
ルミ、ステンレス等が使用されてきた。これ等の
素材について、従来は硬いもの程、ゴルフボール
が反撥しやすく(反撥係数が大きく)、ボール初
速が大きいと考えられてきた。 パーシモンの替りに青ダモ圧縮材が用いられ、
またカーボン繊維補強樹脂(CFRP)ではその繊
維含有率の高いものが求められ、従来から「硬い
から反撥係数が大きい」と考えられてきた。 本発明は従来からのこのような常識を破つたも
ので、特に長年月にわたる多大の実験を繰返した
結果、ボールに対して反撥を最も高くし、ボール
初速を最大とするには最適の硬さが存在し、この
最適硬さを超えると逆に反撥が悪くなることが判
つた。さらに進んで、ボール及び打球具のメカニ
カルインピーダンスが関与することを、究明し
た。 〔目的〕 本発明の目的とするとろは、ボールを打撃した
ときの反撥係数を増加し、ボール初速を最大に近
づける打球具を提供するにある。 〔問題点を解決するための手段〕 第1の発明によれば、全体の形態がゴルフクラ
ブであつて、加振機による加振測定法に於て、ゴ
ルフボールを打撃するクラブヘツドのメカニカル
インピーダンスが、該ゴルフボールのメカニカル
インピーダンスが一次の極小値を示す周波数の近
傍の周波数領域に於て、一次の極小値を有するよ
うに構成し、該クラブヘツドのメカニカルインピ
ーダンスが、周波数領域600Hz〜1600Hzに於て、
一次の極小値を有する。 第2の発明によれば、全体の形態がテニスラケ
ツト又は野球バツト又はピンポンラケツトであつ
て、加振機による加振測定法に於て、夫々に対応
するボールを打撃する打撃部のメカニカルインピ
ーダンスが、該ボールのメカニカルインピーダン
スが一次の極小値を示す周波数の近傍の周波数領
域に於て、一次の極小値を有するように構成し、
該打撃部のメカニカルインピーダンスが、周波数
領域110Hz〜500Hzに於て、一次の極小値を有す
る。 〔作用〕 加えられる機械的振動の周波数に対応して、ボ
ールは固有のメカニカルインピーダンスを示し、
また、打球具の打撃部も固有のメカニカルインピ
ーダンスを示す。夫々のメカニカルインピーダン
スが極小値を示す周波数が固有振動数に該当す
る。そして、加えられる上記機械的振動の周波数
を零からしだいに増加させていつたときに最初に
表われる極小値−即ち一次の極小値−が、一次の
固有振動数に相当する。 打球具の打撃部のメカニカルインピーダンスが
極小値を示す周波数−即ち打球具の固有振動数−
が、ボールのメカニカルインピーダンスが極小値
を示す周波数−即ち、ボールの固有振動数−に近
似するように、該打球具を構成すれば、反撥係数
が増加する。特に、一次、二次、三次……とある
固有振動数の内で、一次のものが最も大きな影響
力を有し、打球具の一次の固有振動数を、ボール
の一次の固有振動数に近似させることによつて、
最大の反撥が得られる。 〔実施例〕 以下、図示の実施例に基づき本発明を詳説す
る。 まず、機械系のメカニカルインピーダンスにつ
いて説明すると、「ある点に作用する力の大きさ
と、この力が作用した時の他の点の応答速度の大
きさとの比である」と定義される。即ち、外部か
ら加えられる力をF、応答速度をVとすると、メ
カニカルインピーダンスZは、 Z=F/V で定義される。 本発明に係る打球具1とは、第5A図〜第5D
図に例示するゴルフクラブ8、テニスラケツト
9、野球バツト10及びピンポンのラケツト11
等を言い、球技スポーツに用いられるものであ
る。 第2図に於て、横軸に、打球具1又はボールに
加えられる機械的振動の周波数N(単位:Hz)を
とり、縦軸にメカニカルインピーダンスZの絶対
値の対数を20倍した値をとつて、周波数Nによつ
てメカニカルインピーダンスZがどのように変化
するかを示す。同図で明らかなように、打球具1
aと打球具1bは、いずれも点P1に於て一次の
極小値を、及び点P2に於て二次の極小値を示
し、同図の図示省略した右方外部に於て、さらに
三次、四次等の極小値を示す。また、同図に破線
で示すように、被打撃ボールは、同様に、点P
1,P2に於て夫々一次、二次の極小値を示す。
(さらに図外において三次以上の極小値を示す。) この一次、二次、………の極小値を示す点P
1,P2……の周波数は、いわゆる一次、二次…
…の固有振動数であつて、構造物としての打球具
やボールが有する〔質量−バネ〕系によつて決ま
る。 第3A図、第3B図〜第3E図、及び第4図に
於て、上記メカニカルインピーダンスZの測定方
法を示す。即ち、12は加振機械であり、動電型
又は油圧型を使用し、その供試体取付台13に、
ボール2を取付ける。あるい打球具1としてゴル
フクラブ8、テニスラケツト9、野球バツト1
0、あるいはピンポンのラケツト11を、その供
試体取付台13に取付ける。具体的に言えば、こ
の打球具1を構成する部材の内で、ボールを打撃
する打撃部3を、その供試体取付台13に取付け
て、該打撃部3に振動を伝える。第3B図では打
撃部3はクラブヘツド8aであり、第3C図では
打撃部3はテニスボールを打撃するガツト面9a
であり、第3D図では野球ボールが直接に打撃さ
れる部分(同図において点々をもつて示した部分
10a)であり、第3E図ではピンポンのラケツ
ト11のプレード部11aである。 加振機12の供試体取付台13に第1加速度ピ
ツクアツプ14を固着し、さらに、打球具1の打
撃部3又はボール2には第2加速度ピツクアツプ
15を固着する。第1加速度ピツクアツプ14か
らは、加振機12の取付台13の加速度A1−即
ち外部から打球具1又はボール2に加えられ加速
度−が出力され、この出力をパワーユニツト16
を介して、ダイナミツク・シグナルアナライザ1
7に入力する。第2加速度ピツクアツプ15から
は、供試体であるところのボール2又は打球具1
の加速度A2が出力され、この出力を別のパワー
ユニツト18を介して上記ダイナミツク・シグナ
ルアナライザ17に入力する。このダイナミツ
ク・シグナルアナライザ17を用いると、周波数
領域での演算ができる。即ち、打球具1又はボー
ル2に加えられる加速度A2を1回積分すると速
度V2が求められる。他方、加振機12の加速度
A1から加振力F1が求められ、周波数領域で演
算してメカニカルインピーダンスZが、Z=
F1/V2によつて求められる。このメカニカルイ
ンピーダンスZをデイスプレイ19に表示したも
のが第2図に例示するグラフである。本発明の実
施品の実測試験では、第3図及び第4図中の各測
定装置として、次の第1表のメーカー及び型式の
機器を使用した。 なお、第1表中の「PCB」は、
PCBPIEZOTRONICS、INC.(アメリカ合衆国、
ニユーヨーク)を示す。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a ball hitting tool for sports. [Prior Art and its Problems] Generally speaking, using a golf club as an example of a ball hitting tool, the action of a golf club for hitting a golf ball can be summarized as follows. In other words, influence on trajectory...effect on spin, launch angle, and directionality; effect on ball initial velocity...effect on head speed; influence on coefficient of repulsion; of these, regarding spin, launch angle, and directionality, It is explained mechanically, focusing on the moment of inertia around the center of gravity. Also, head speed is explained with a focus on shaft in relation to swing. However, the issue of the coefficient of repulsion is an issue between the golf ball and the golf club, and the influence of the club (head) on the coefficient of repulsion during a collision (hit) has not been completely clarified. It had not been done. In general, conventional golf clubs have been made of materials such as persimmon (persimmon wood), ABS resin, carbon fiber reinforced resin (hereinafter sometimes abbreviated as CFRP), aluminum, and stainless steel. Conventionally, it has been thought that the harder a material is, the easier it is for a golf ball to rebound (larger the coefficient of repulsion) and the higher the initial velocity of the ball. Blue Damo compressed material is used instead of Persimmon,
Furthermore, carbon fiber reinforced resin (CFRP) is required to have a high fiber content, and has traditionally been thought to have a high repulsion coefficient because it is hard. The present invention breaks this conventional wisdom, and as a result of repeated numerous experiments over many years, we have found the optimal hardness to maximize the rebound and initial velocity of the ball. It was found that if the optimum hardness was exceeded, the repulsion deteriorated. They went further and discovered that the mechanical impedance of the ball and ball hitting tool was involved. [Object] An object of the present invention is to provide a ball hitting tool that increases the coefficient of repulsion when hitting a ball and brings the initial velocity of the ball close to the maximum. [Means for Solving the Problems] According to the first invention, the overall shape is a golf club, and in the vibration measurement method using a vibration exciter, the mechanical impedance of the club head that hits the golf ball is determined. , the mechanical impedance of the golf ball is configured to have a first-order minimum value in a frequency range near a frequency where the mechanical impedance shows a first-order minimum value, and the mechanical impedance of the club head is configured to have a first-order minimum value in a frequency range of 600Hz to 1600Hz. ,
It has a first order minimum value. According to the second invention, the overall shape is a tennis racket, a baseball bat, or a ping pong racket, and in the vibration measurement method using a vibration exciter, the mechanical impedance of the hitting portion that hits the corresponding ball is determined. , configured so that the mechanical impedance of the ball has a first-order minimum value in a frequency region near the frequency where the first-order minimum value is shown,
The mechanical impedance of the striking portion has a first-order minimum value in a frequency range of 110 Hz to 500 Hz. [Effect] The ball exhibits a unique mechanical impedance in response to the frequency of the applied mechanical vibration,
Furthermore, the hitting portion of the ball hitting tool also exhibits a unique mechanical impedance. The frequency at which each mechanical impedance exhibits a minimum value corresponds to the natural frequency. When the frequency of the applied mechanical vibration is gradually increased from zero, the minimum value that first appears, that is, the first-order minimum value, corresponds to the first-order natural frequency. The frequency at which the mechanical impedance of the hitting part of the ball hitting tool is at its minimum value - that is, the natural frequency of the ball hitting tool.
However, if the ball hitting tool is constructed so as to approximate the frequency at which the ball's mechanical impedance exhibits a minimum value, that is, the ball's natural frequency, the restitution coefficient increases. In particular, among the natural frequencies of first order, second order, third order...the first order has the greatest influence, and the first order natural frequency of the ball hitting tool is approximated to the first order natural frequency of the ball. By letting
Maximum repulsion is obtained. [Example] Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the illustrated example. First, to explain the mechanical impedance of a mechanical system, it is defined as "the ratio between the magnitude of a force acting on a certain point and the magnitude of the response speed at other points when this force is applied." That is, when the force applied from the outside is F and the response speed is V, the mechanical impedance Z is defined as Z=F/V. The ball hitting tool 1 according to the present invention is shown in FIGS. 5A to 5D.
A golf club 8, a tennis racket 9, a baseball bat 10, and a ping pong racket 11 are illustrated in the figure.
etc., and is used in ball sports. In Figure 2, the horizontal axis represents the frequency N (unit: Hz) of the mechanical vibration applied to the ball hitting tool 1 or the ball, and the vertical axis represents the value obtained by multiplying the logarithm of the absolute value of the mechanical impedance Z by 20. Specifically, it will be shown how the mechanical impedance Z changes depending on the frequency N. As is clear from the same figure, ball hitting tool 1
Both a and the ball-striking tool 1b show a first-order minimum value at point P1 and a second-order minimum value at point P2. Indicates the minimum value of the fourth order. Also, as shown by the broken line in the same figure, the hit ball is similarly located at point P.
1 and P2 show primary and secondary minimum values, respectively.
(Additionally, the minimum values of the third order or higher are shown outside the figure.) Point P indicating the minimum values of the first order, second order, etc.
The frequencies of 1, P2... are so-called primary, secondary...
It is the natural frequency of ..., and is determined by the [mass-spring] system of the ball-hitting tool and ball as structures. 3A, 3B to 3E, and 4 show a method for measuring the mechanical impedance Z. That is, 12 is an excitation machine, which uses an electrodynamic type or a hydraulic type, and has a specimen mounting table 13,
Install ball 2. Alternatively, the ball hitting tools 1 include a golf club 8, a tennis racket 9, and a baseball bat 1.
0 or a ping pong racket 11 is attached to the specimen mounting base 13. Specifically, among the members constituting the ball hitting tool 1, the hitting section 3 for hitting the ball is attached to the specimen mount 13, and vibrations are transmitted to the hitting section 3. In FIG. 3B, the hitting portion 3 is a club head 8a, and in FIG. 3C, the hitting portion 3 is a gut surface 9a for hitting a tennis ball.
In FIG. 3D, this is the part (portion 10a shown with dots in the figure) where the baseball is directly hit, and in FIG. 3E, it is the blade part 11a of the ping pong racket 11. A first acceleration pick-up 14 is fixed to the specimen mounting base 13 of the vibrator 12, and a second acceleration pick-up 15 is fixed to the hitting portion 3 of the ball-hitting tool 1 or the ball 2. The first acceleration pickup 14 outputs the acceleration A1 of the mounting base 13 of the vibrator 12, that is, the acceleration applied to the ball hitting tool 1 or the ball 2 from the outside, and this output is sent to the power unit 16.
Via Dynamic Signal Analyzer 1
Enter 7. From the second acceleration pick-up 15, the ball 2 or ball hitting tool 1, which is the test object, is
The acceleration A2 is output, and this output is input to the dynamic signal analyzer 17 via another power unit 18. Using this dynamic signal analyzer 17 allows calculations in the frequency domain. That is, by integrating the acceleration A2 applied to the ball hitting tool 1 or the ball 2 once, the velocity V2 can be determined. On the other hand, the excitation force F1 is obtained from the acceleration A1 of the vibrator 12, and calculated in the frequency domain to determine the mechanical impedance Z, Z=
Determined by F1/V2. This mechanical impedance Z is displayed on the display 19 in the graph shown in FIG. In the actual measurement tests of the products of the present invention, the manufacturers and types of equipment shown in Table 1 below were used as the measuring devices shown in FIGS. 3 and 4. In addition, "PCB" in Table 1 is
PCBPIEZOTRONICS, INC. (USA,
New York).

【表】 上述の測定装置を用いた測定法によれば、メカ
ニカルインピーダンスZの一次の極小値が明瞭に
確認出来る利点がある。 しかして、第2図と第3A〜第3E図に於て、
ボール2のメカニカルインピーダンスZが一次の
極小値P1を示す周波数をNbとすると、本発明
に係る打球具1をメカニカルインピーダンスZ
が、次式で示される周波数領域D−第2図中の
斜線区域−に於て、一次の極小値P1を示すよう
に、該打球具1の質量配分、各構成部分のバネ定
数等の物理的特性を選定する。 (1−n)・Nb≦N≦(1+n)・Nb …… 但し、0≦n≦0.3 具体的には、一方の打球具1aは上式を満た
す周波数Nの下限近くにおいて一次の極小値を示
しており、他方の打球具1bは上式を満たす周
波数Nの上限近くにおいて一次の極小値を示す。 この式に、n=0.3、n=0.2、n=0.1、n=
0.05を夫々代入すると周波数領域Dは夫々、 0.7Nb≦N≦1.3Nb …… 0.8Nb≦N≦1.2Nb …… 0.9Nb≦N≦1.1Nb …… 0.95Nb≦N≦1.05Nb …… の各式で示される。 上式のいずれかを満たす周波数領域D
に於て、本発明に係る打球具1は、そのメカニカ
ルインピーダンスZの一次の極小値P1が存在す
るように構成される。別の言い方をすれば、ボー
ル2のメカニカルインピーダンスZが一次の極小
値P1を示す周波数Nbの70%〜130%、80%〜120
%、90%〜110%又は、95%〜105%に相当する周
波数領域Dに於て、打球具1のメカニカルインピ
ーダンスZが一次の極小値P1を示すように、打
球具1を構成する。ここにおいて、70%〜130%
でも十分に大きい反撥係数が得られるが、95%〜
105%であれば最も優れたボールの反撥が得られ
る。 第1図は、打球具としてゴルフクラブを、ボー
ルとしてゴルフボールを例にとつて、第2図の場
合と同じ測定装置でかつ同じ測定方法にて実測し
た結果を示す。 同図においてゴルフボールの特性を破線Bで示
す。周波数Nb=1150Hzにおいて一次の極小値P
1を示し、さらにN=3600、5450Hzに於て、夫々
二次、三次の極小値P2,P3を示していること
が分る。現在市販されているゴルフボールはその
構造(1ピースボール、2ピースボール、3パー
スボール、糸巻きボール等)により一次の極小値
P1を示す周波数Nbが相違するが、測定温度25
℃の場合、 600≦Nb≦1600 …… で示される範囲にこの周波数Nbが存在する。な
お、本発明に於て、上記一次の極小値P1を示す
周波数Nbは、(図3A〜図3Gに示したように)
加振機12で加振して−加振機による加振測定法
で−求めるため、本発明(の内の一人)が既に提
案した時願昭59−143929号の打球具に於て記載し
た、インパクト加振法−打球具を自由状態で吊下
げで実際に打撃力(インパクト)を加える測定法
−で求めた(一次の極小値を示す)周波数Nbと
は、数値が相違する。 両測定法で、一次の極小値を示す周波数Nbが
相違する理由は、ゴルふボールをどういう状態
で保持するかという境界条件の相違に基づくもの
と推定され、前者は、ゴルフボールの一部を(第
3A図〜第3G図の)加振機12の取付台13に
固着するという境界条件であるのに対し、後者
は、自由支持状態で吊下げられている。また、
前者は測定精度が高いのに対し、後者では測定精
度が比較的低く、そのため後者では、被測定物
(ボール)がある本来の一次の極小値が検出でき
ないで、二次の極値を(インパクト加振法の一次
の極小物として、)検出していることも推定可能
である。 しかしながら、ボール及びその打球具を同じ測
定法にて測定し、かつ、その測定法の一次の極小
値をだけ一致させることによつて、大きな反撥作
用が達成できることは、両測定法共に間違いな
い。 従来のゴルフクラブのメカニカルインピーダン
スを実測した結果は、同時中に細い実線、で
示す。この実線のゴルフクラブはパーシモン製
ヘツドを有する従来一般に使用されてきたウツド
型クラブであり、一次の極小値P1の周波数Nは
2050Hzである。さらに別の実線のゴルフクラブ
はカーボン製ヘツドを有する従来一般に使用され
てきたウツド型クラブであり、一次の極小値P1
の周波数Nは2225Hzである。従つて、従来のゴル
フクラブのメカニカルインピーダンスZが一次の
極小値P1を示す周波数Nは、ゴルフボールのメ
カニカルインピーダンスZが一次の極小値P1を
示す周波数の近傍の周波数領域Dを、大きく外れ
ている。 本発明の上述の技術思想に基づき、クラブヘツ
ド、シヤフト等の質量分布、及びバネ定数と減衰
係数を設定したウツド型のゴルフクラブは、太い
実線で示すような曲線を描き、メカニカルイン
ピーダンスZが一次の極小値P1を示す周波数N
は、1250Hzであつた。即ち、式に於て、n=
0.087に相当する。第1図中の式を満たすよう
に描いた周波数領域Dの範囲に、このゴルフクラ
ブの極小値P1が存在する。 この第1図に示されたところの本発明に係るこ
のゴルフクラブ(と呼ぶ)、及び同図に示され
たところの従来のパーシモン製ヘツドを有するゴ
ルフクラブ(と呼ぶ)と、従来のカーボン製ヘ
ツドを有するゴルフクラブ(と呼ぶ)の性能の
比較を、第2表に示す。ボールとしては同図中に
破線Bで示される特性を有するところの2ピース
ボール(アイオノマー樹脂製カバー)を使用し
て、実射テストを行なつた。
[Table] According to the measurement method using the above-mentioned measuring device, there is an advantage that the first-order minimum value of the mechanical impedance Z can be clearly confirmed. Therefore, in Figure 2 and Figures 3A to 3E,
If the frequency at which the mechanical impedance Z of the ball 2 exhibits the first minimum value P1 is Nb, then the ball hitting tool 1 according to the present invention has a mechanical impedance Z
However, the physics of the mass distribution of the ball hitting tool 1, the spring constant of each component, etc., shows the first-order minimum value P1 in the frequency region D (shaded area in FIG. 2) shown by the following equation. Select specific characteristics. (1-n)・Nb≦N≦(1+n)・Nb... However, 0≦n≦0.3 Specifically, one ball hitting tool 1a has a first-order minimum value near the lower limit of frequency N that satisfies the above formula. The other ball hitting tool 1b shows a first-order minimum value near the upper limit of the frequency N that satisfies the above equation. In this formula, n=0.3, n=0.2, n=0.1, n=
By substituting 0.05 into each, the frequency domain D becomes the following equations: 0.7Nb≦N≦1.3Nb … 0.8Nb≦N≦1.2Nb … 0.9Nb≦N≦1.1Nb … 0.95Nb≦N≦1.05Nb … It is indicated by. Frequency region D that satisfies any of the above expressions
The ball-striking tool 1 according to the present invention is configured such that the mechanical impedance Z thereof has a primary minimum value P1. In other words, the mechanical impedance Z of ball 2 is 70% to 130%, 80% to 120% of the frequency Nb at which the first minimum value P1 is
%, 90% to 110%, or 95% to 105%, the ball hitting tool 1 is configured such that the mechanical impedance Z of the ball hitting tool 1 exhibits the first minimum value P1. Here, 70% to 130%
However, a sufficiently large repulsion coefficient can be obtained, but from 95% to
105% provides the best rebound of the ball. FIG. 1 shows the results of actual measurements using the same measuring device and the same measuring method as in FIG. 2, using a golf club as an example of a ball hitting tool and a golf ball as a ball. In the figure, the characteristics of the golf ball are indicated by a broken line B. First-order minimum value P at frequency Nb = 1150Hz
1, and further shows second-order and third-order minimum values P2 and P3 at N=3600 and 5450Hz, respectively. Golf balls currently on the market have different frequencies Nb at which they exhibit the first-order minimum value P1 depending on their structure (one-piece ball, two-piece ball, three-piece ball, thread-wound ball, etc.), but the measured temperature 25
In the case of ℃, this frequency Nb exists in the range shown as 600≦Nb≦1600... In addition, in the present invention, the frequency Nb indicating the first-order minimum value P1 is (as shown in FIGS. 3A to 3G)
In order to determine the value by excitation with the vibrator 12 - by the excitation measurement method using the vibrator, the present invention (one of the inventors) has already proposed and described it in the ball hitting tool of Application No. 143929/1983. The numerical value is different from the frequency Nb (indicating the first-order minimum value) determined by the impact vibration method, which is a measurement method in which a hitting force (impact) is actually applied by hanging the ball hitting tool in a free state. The reason why the frequency Nb indicating the first-order minimum value differs between the two measurement methods is presumed to be due to the difference in the boundary conditions of how the golf ball is held. The boundary condition is that the exciter 12 is fixed to the mount 13 (in FIGS. 3A to 3G), whereas the latter is suspended in a freely supported state. Also,
The former has high measurement accuracy, while the latter has relatively low measurement accuracy.As a result, the latter cannot detect the original first-order minimum value of the object to be measured (ball), but detects the second-order extreme value (impact It is also possible to estimate that it is detected as a first-order minimal object in the vibration method. However, there is no doubt that both measurement methods can achieve a large repulsion effect by measuring the ball and its hitting tool using the same measurement method, and by matching only the first-order minimum values of the measurement methods. The results of actually measuring the mechanical impedance of a conventional golf club are shown by a thin solid line. The golf club indicated by the solid line is a wood-type club that has been commonly used in the past and has a head made of Persimmon, and the frequency N of the first-order minimum value P1 is
It is 2050Hz. Another golf club indicated by a solid line is a wood-type club that has a carbon head and has been commonly used in the past, and has a first-order minimum value of P1.
The frequency N is 2225Hz. Therefore, the frequency N at which the mechanical impedance Z of the conventional golf club takes the first minimum value P1 is significantly outside the frequency range D near the frequency at which the mechanical impedance Z of the golf ball takes the first minimum value P1. . Based on the above-mentioned technical concept of the present invention, a wood-type golf club in which the mass distribution of the club head, shaft, etc., as well as the spring constant and damping coefficient are set, draws a curve as shown by the thick solid line, and the mechanical impedance Z is of the first order. Frequency N showing minimum value P1
was 1250Hz. That is, in the formula, n=
Equivalent to 0.087. The minimum value P1 of this golf club exists within the frequency domain D drawn to satisfy the equation in FIG. This golf club (referred to as) according to the present invention shown in FIG. 1, the conventional golf club (referred to as A comparison of the performance of (referred to as) golf clubs with heads is shown in Table 2. A two-piece ball (with an ionomer resin cover) having the characteristics shown by the broken line B in the figure was used as the ball, and an actual shooting test was conducted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は上述の構成により、次のような著大な
効果を奏する。 被打撃ボール2と、これを打撃する打球具1
とが最良の組合せとなつて、大きな反撥係数と
なつて、ボール2に大きな初速度を与えて、遠
くまで飛ばすことが出来る。 従来は、カンと経験にたよつて、試行錯誤を
くりかえして、打球具の設計を行つていたが、
本発明によれば、優れた発撥性能を有する打球
具を、容易にかつ確実に得られるようになつ
た。 一次、二次、三次……とある固有振動数の内
で、特に一次のものが反撥性能に及ぼす影響が
大であり、この一次のものを相互に近づけるこ
とにより、反撥性能が大きく改善出来る。
The present invention has the following significant effects due to the above-described configuration. A ball 2 to be hit and a ball hitting tool 1 for hitting the ball
The best combination of these results in a large repulsion coefficient, which gives the ball 2 a large initial velocity and allows it to fly a long distance. In the past, batting tools were designed based on intuition and experience, and through repeated trial and error.
According to the present invention, it has become possible to easily and reliably obtain a ball hitting tool having excellent ball repelling performance. Among the natural frequencies of primary, secondary, tertiary, etc., the primary has a particularly large effect on repulsion performance, and by bringing these primary frequencies closer to each other, repulsion performance can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明のゴルフクラブと、従来の2
種類のゴルフクラブと、被打撃ボールに関する実
測結果を示し、加振機によつて加えられる振動の
周波数に対するメカニカルインピーダンスの変化
を示した特性曲線図、第2図は本発明を説明する
ための簡略図であつて、加振機によつて加えられ
る振動の周波数に対するメカニカルインピーダン
スの変化を示した特性曲線図、第3A図〜第3G
図は、ボール、又は各種の打球具の全体又はその
打撃部を、加振機にて加振する方法を夫々示す簡
略説明図、第4図はメカニカルインピーダンスを
測定する装置の一例を示すブロツク図、第5A図
〜第5D図は種々の打球具を示す正面図、第6図
は打球具としてゴルフクラブの場合を示しそのク
ラブヘツドの質量分布を説明するための図、第7
図はゴルフクラブヘツドの構成を説明するための
斜視図である。 1……打球具、2……ボール、3……打撃部、
8……ゴルフクラブ、8a……クラブヘツド、9
……テニスラケツト、10……野球バツト、11
……ピンポンのラケツト、12……加振機、Z…
…メカニカルインピーダンス、D……周波数領
域、N……周波数、P1……一次の極小値(点)。
FIG. 1 shows a golf club of the present invention and a conventional golf club.
Fig. 2 is a characteristic curve diagram showing actual measurement results for different types of golf clubs and hit balls, and shows changes in mechanical impedance with respect to the frequency of vibration applied by a vibration exciter. FIGS. 3A to 3G are characteristic curve diagrams showing changes in mechanical impedance with respect to the frequency of vibration applied by a vibration exciter.
The figures are simplified explanatory diagrams showing methods of vibrating a ball or the entirety of various ball-hitting tools or their striking parts using a vibration exciter, and Figure 4 is a block diagram showing an example of a device for measuring mechanical impedance. , FIGS. 5A to 5D are front views showing various ball-hitting tools, FIG. 6 is a diagram showing the case of a golf club as the ball-hitting tool, and is a diagram for explaining the mass distribution of the club head.
The figure is a perspective view for explaining the configuration of a golf club head. 1... Batting tool, 2... Ball, 3... Hitting section,
8...Golf club, 8a...Club head, 9
...Tennis racket, 10 ...Baseball bat, 11
...Ping pong racket, 12...Vibrator, Z...
...Mechanical impedance, D...Frequency domain, N...Frequency, P1...First-order minimum value (point).

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 全体の形態がゴルフクラブであつて、加振機
による加振測定法に於て、ゴルフボールを打撃す
るクラブヘツドのメカニカルインピーダンスが、
該ゴルフボールのメカニカルインピーダンスが一
次の極小値を示す周波数の近傍の周波数領域に於
て、一次の極小値を有するように構成し、該クラ
ブヘツドのメカニカルインピーダンスが、周波数
領域600Hz〜1600Hzに於て、一次の極小値を有す
ることを特徴とする打球具。 2 全体の形態がテニスラケツト又は野球バツト
又はピンポンラケツトであつて、加振機による加
振測定法に於て、夫々に対応するボールを打撃す
る打撃部のメカニカルインピーダンスが、該ボー
ルのメカニカルインピーダンスが一次の極小値を
示す周波数の近傍の周波数領域に於て、一次の極
小値を有するように構成し、該打撃部のメカニカ
ルインピーダンスが、周波数領域110Hz〜500Hzに
於て、一次の極小値を有することを特徴とする打
球具。
[Claims] 1. The overall shape is a golf club, and in the vibration measurement method using a vibration exciter, the mechanical impedance of the club head that hits the golf ball is
The mechanical impedance of the golf ball is configured to have a first-order minimum value in a frequency range near the frequency where the first-order minimum value is shown, and the mechanical impedance of the club head is configured to have a first-order minimum value in a frequency range of 600Hz to 1600Hz. A ball hitting tool characterized by having a first order minimum value. 2. If the overall shape is a tennis racket, baseball bat, or ping pong racket, and in the vibration measurement method using a vibration exciter, the mechanical impedance of the hitting part that hits the corresponding ball is the mechanical impedance of the ball. It is configured to have a first-order minimum value in a frequency region near the frequency showing the first-order minimum value, and the mechanical impedance of the striking portion has a first-order minimum value in a frequency region of 110Hz to 500Hz. A ball hitting tool characterized by:
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