KR20040089512A - 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법 및 반발 특성 평가장치 - Google Patents

골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법 및 반발 특성 평가장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 종래에 비하여 정밀도 높게 반발 계수를 산출할 수 있고, 더구나, 그 산출이 용이한 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법 및 반발 특성 평가 장치를 제공한다.
기지(旣知)의 질량을 갖는 질량 조정체(15)를 골프 클럽 헤드(H)의 타격면(F)에 붙인 질량 부가 상태에 있어서의 타격면(F)의 1차 공진 주파수와, 질량 조정체(15)를 타격면(F)에 붙이고 있지 않은 질량 무(無)부가 상태에 있어서의 타격면(F)의 1차 공진 주파수를 임팩트 가진(加振)에 의한 타격면(F)의 응답 신호를 취득함으로써 구하여, 이들 2개의 공진 주파수를 사용하여, 골프 볼을 타격면에서 타격할 때의 반발 계수(e)를 구한다.

Description

골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법 및 반발 특성 평가 장치{A method and apparatus evaluating for golf club head's repulsion character}
본 발명은 골프 볼을 금속제 중공 골프 클럽 헤드 등의 골프 클럽 헤드로 타격할 때의 골프 클럽 헤드의 타격면의 반발 특성을 평가하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법 및 반발 특성 평가 장치에 관한 것이다.
최근, 골프 클럽 메이커는 골프 클럽 헤드의 구조나 소재 개량이나 개발을 통해, 힘이 없는 골퍼라도 골프 볼을 멀리 날릴 수 있도록 반발성 좋은 골프 클럽 헤드를 갖는 골프 클럽을 여러 가지로 제안하고 있다.
또한, 골프 클럽 헤드의 반발성의 좋고 나쁨은 예를 들면, 전미 골프 협회(USGA)가 제안하는 측정 방법으로 구해지는 반발 계수(e)로 평가된다. 전미 골프 협회(USGA)에서는, 이 반발 계수(e)가 0.830 이하의 골프 클럽을 골프 경기회에서 사용하는 것을 규정하고 있다.
여기서, 반발 계수(e)는 골프 클럽 헤드 단체를 재치대 상에 둔 상태에서 골프 클럽 헤드의 타격면에 대하여 수직으로 골프 볼을 충돌시켜, 그 때의 골프 볼의 입사 속도(Vin)와 반사 속도(Vout)와 골프 클럽 헤드의 질량(Mh)과 골프 볼의 질량(Mb)과의 정보를 사용하여 충돌 시의 하기 관계식으로부터 반발 계수(e)를 구하는 것이다.
Vout/Vin=(e·Mh-Mb)/(Mh+Mb)
이에 대하여, 하기 특허 문헌 1에서는, 골프 클럽 헤드 단체에 골프 볼을 충돌시키는 일 없이, 골프 클럽 헤드의 타격면에 임팩트 가진을 하여 타격면의 1차 공진 주파수로부터 타격면의 반발 계수(e)를 용이하게 구할 수 있는 방법이 개시되어 있다.
또한, 하기 특허 문헌 2에서는, 실험에 의해 얻어진 골프 클럽 헤드의 전달 함수와 골프 볼의 충격 속도에 골프 볼 모델을 입력하여, 골프 클럽 헤드의 반발계수를 추정하는 방법이 제안되어 있다. 구체적으로는, 골프 볼 모델을 통해 반발 계수(e)를 충돌 시의 관계식으로부터 구하는 것이다.
[특허 문헌 1] 특개 2002-331050호 공보
[특허 문헌 2] 특개 2003-024477호 공보
상기 특허 문헌 1에서는, 극히 용이하고 또한 단시간에 골프 클럽 헤드의 반발 계수를 구할 수 있고, 상기 특허 문헌 2에서도 반발 계수를 적절하게 구할 수 있지만, 한편으로는, 타격면의 두께가 두꺼운 분포를 가진 편중 두께 구조의 타격면을 포함하는 각종 골프 클럽 헤드의 반발 계수를 보다 정밀도 높게 구하는 것이 여전히 강하게 기대되고 있다.
또한, 상기 특허 문헌 2에서는, 반발 계수(e)를 구할 때에 골프 볼 모델을 미리 준비할 필요가 있다는 번잡함도 있다.
그래서, 본 발명은 상기 특허 문헌 2와 같이 골프 볼 모델을 사용하는 일 없이, 종래에 비하여 정밀도 높게 반발 계수를 산출할 수 있고, 더구나 그 산출이 용이한 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법 및 반발 특성 평가 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법을 실시하는 평가 시스템의 일례를 도시하는 도면.
도 2a는 도 1에 도시하는 평가 시스템에서 얻어지는 음압 신호의 주파수 분석의 결과의 일례 중, 질량 무부가 상태에 있어서의 결과의 일례를 도시하는 도면.
도 2b는 도 1에 도시하는 평가 시스템에서 얻어지는 음압 신호의 주파수 분석의 결과의 일례 중, 질량 부가 상태에 있어서의 결과의 일례를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법을 실시할 때의 다른 평가 시스템 예를 도시하는 도면.
도 4는 도 3에 도시하는 평가 시스템에서 얻어지는 전달 함수의 허수(虛數)부의 파형의 일례를 도시하는 도면.
도 5는 도 3에 도시하는 평가 시스템에서 가속도 신호의 주파수 분석 결과의 일례를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법으로 얻어지는 파라미터와 반발 계수와의 관계의 일례를 도시하는 도면.
도 7은 종래의 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법으로 얻어지는 파라미터와 반발 계수와의 관계의 일례를 도시하는 도면.
도 8a 및 8b는 골프 클럽 헤드의 반발 계수와 모들(modal) 파라미터 또는 식 (3)으로 표현되는 값과의 상관을 나타내는 일례의 산포도.
도 9a 내지 9d는 골프 클럽 헤드의 반발 계수와 1차 공진 주파수 또는 모들 파라미터와의 상관을 나타내는 다른 예의 산포도.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
10, 50: 평가 시스템 12: 골프 클럽
14: 가진 치구 15: 질량 조정체
16: 소음 계측 장치 18, 60: FFT 애널라이저
20: 컴퓨터 52: 가속도 픽 업
54, 58: 앰플리파이어 56: 임팩트 해머
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 골프 클럽 헤드의 골프 볼의 타격면에 외력을 줘 임팩트 가진(加振)을 함으로써 골프 클럽 헤드의 반발 특성을 평가하는 방법으로, 기지(旣知)의 질량을 갖는 질량 조정체를 상기 타격면에 붙임으로써 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드의 질량 부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수와, 상기 질량 조정체를 상기 타격면에 붙이고 있지 않은 골프 클럽 헤드의 질량 무(無)부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수를 상기 임팩트 가진에 의한 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 구하여, 구해진 복수의 공진 주파수를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법을 제공한다.
예를 들면, 상기 반발 계수를 산출할 때, 상기 질량 조정체를 상기 타격면에 붙이고 있지 않은 골프 클럽 헤드의 질량 무부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수를 규정하는 파라미터를 구하여, 이 파라미터를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 산출한다. 혹은, 이 밖에 상기 공진 주파수가 2개인 경우, 이들 공진 주파수의 차이 또는 비율 등의 연산 결과를 사용하여 상기 반발 계수를 산출하여도 된다.
여기서, 상기 공진 주파수는 예를 들면 1차 공진 주파수가 사용된다. 또한, 상기 파라미터는 예를 들면 상기 타격면의 공진 모드의 모들(modal) 파라미터이다. 예를 들면, 상기 반발 계수를 산출할 때에, 모들 매스 및 모들 스티프니스 중 어느 한쪽만의 모델 파라미터를 구하여, 이 모들 파라미터를 사용하여 반발 계수를 산출한다.
상기 응답 신호는 예를 들면, 상기 타격면의 진동의 가속도 신호 혹은 상기타격면의 음압 신호이다. 가속도 신호의 경우, 임팩트 가진의 가진 위치를 상기 타격면 상에서 분산시켜 임팩트 가진을 하여, 임팩트 가진력의 신호에 대한 가속도 신호의 전달 함수를 임팩트 가진의 가진 위치마다 얻어, 얻어진 전달 함수 어느 것에 있어서도 동일 위상으로 피크를 형성하는 피크 주파수를 상기 타격면의 1차 공진 주파수로서 구하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 질량 조정체의 상기 타격면에 있어서의 점착 위치를 상기 타격면 상에서 변경하여, 변경 시마다 상기 2개의 공진 주파수를 구하여, 이들 2개의 공진 주파수로부터 상기 파라미터를 구함으로써, 상기 타격면에 있어서의 상기 반발 계수의 분포를 구할 수도 있다.
또한, 본 발명은 골프 클럽 헤드의 골프 볼의 타격면에 외력을 줘 임팩트 가진을 행함으로써 골프 클럽 헤드의 반발 특성을 평가하는 방법으로, 서로 다른 기지의 질량을 갖는 복수의 질량 조정체를 상기 타격면에 각각 별도로 붙임으로써 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드의 복수의 상태(질량 부가 상태)에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수를 상기 임팩트 가진에 의한 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 구하여, 구해진 복수의 질량 부가 상태에 있어서의 공진 주파수를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법을 제공한다.
예를 들면, 상기 반발 계수를 산출할 때, 상기 질량 조정체를 상기 타격면에 붙이고 있지 않은 골프 클럽 헤드의 질량 무부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수를 규정하는 파라미터를 구하여, 이 파라미터를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 산출한다. 혹은, 이 밖에, 상기 공진 주파수가 2개인 경우, 이들 공진 주파수의 차이 또는 비율 등의 연산 결과를 사용하여 상기 반발 계수츨 산출하여도 된다.
여기서, 상기 공진 주파수는 예를 들면 1차 공진 주파수가 사용된다. 또한, 상기 파라미터는 예를 들면 상기 타격면의 공진 모드의 모들 파라미터이다. 예를 들면, 상기 반발 계수를 산출할 때, 모들 매스 및 모들 스티프니스 중 어느 한쪽의 모들 파라미터를 구하여, 이 모들 파라미터를 사용하여 반발 계수를 산출한다.
상기 응답 신호는 예를 들면 상기 타격면의 진동의 가속도 신호 혹은 상기 타격면의 음압 신호이다. 가속도 신호의 경우, 임팩트 가진의 가진 위치를 상기 타격면 상에서 분산시켜 임팩트 가진을 행하여, 임팩트 가진력의 신호에 대한 가속도 신호의 전달 함수를 임팩트 가진의 가진 위치에마다 얻어, 얻어진 전달 함수 중 어느 것에 있어서도 동일 위상으로 피크를 형성하는 피크 주파수를 상기 타격면의 1차 공진 주파수로서 구하는 것이 바람직히다.
또한, 상기 질량 조정체의 상기 타격면에 있어서의 점착 위치를 상기 타격면 상에서 변경하여, 변경 시마다 상기 2개의 공진 주파수를 구하여, 이들 2개의 공진 주파수로부터 상기 파라미터를 구함으로써, 상기 타격면에 있어서의 상기 반발 계수의 분포를 구할 수도 있다.
또한, 본 발명은 골프 클럽 헤드의 골프 볼의 타격면에 외력을 줘 임팩트 가진을 하였을 때의 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 골프 클럽 헤드의 반발 특성을 평가하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 장치로, 기지의 질량을 갖는 질량조정체를 상기 타격면에 붙임으로써 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드의 질량 부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수와, 상기 질량 조정체를 상기 타격면에 붙이고 있지 않은 골프 클럽 헤드의 질량 무부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수를 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 구하는 공진 주파수 산출부와, 구해진 복수의 공진 주파수를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 구하는 반발 계수 산출부를 갖는 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 골프 클럽 헤드의 골프 볼의 타격면에 외력을 줘 임팩트 가진을 하였을 때의 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 골프 클럽 헤드의 반발 특성을 평가하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 장치로, 서로 다른 기지의 질량을 갖는 복수의 질량 조정체를 상기 타격면에 각각 별도로 붙임으로써 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드의 복수의 질량 부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수를 상기 임팩트 가진에 의한 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 구하는 공진 주파수 산출부와, 구해진 복수의 질량 부가 상태에 있어서의 공진 주파수를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 구하는 반발 계수 산출부를 갖는 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법 및 반발 특성 평가 장치에 대해서, 첨부 도면에 도시되는 적합 실시예를 근거로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 골프 클럽의 반발 특성 평가 방법을 실시하는 평가 시스템(10)을 도시한다. 평가 시스템(10)에서 평가되는 골프 클럽(12)은 우드계골프 클럽으로, 금속제 등의 중공 골프 클럽 헤드(H)를 갖는 것이다.
평가 시스템(10)은 골프 클럽 헤드(H)를 골프 클럽 샤프트(S)로부터 빼는 일 없이 골프 클럽체 대로 타격면(타격면; F)의 반발 특성을 평가할 수 있다.
평가 시스템(10)은 임팩트 가진(加振)을 하는 가진 치구(14), 골프 클럽 헤드(H)의 타격면(F)에 자유 자재하게 점착 가능한 질량이 기지의 질량 조정체(15), 소음 계측 장치(16), FFT 애널라이저(18) 및 컴퓨터(20)를 가지고 구성된다.
가진 치구(14)는 골프 클럽 헤드(H)의 타격면(F)을 임팩트 가진하는 치구로, 치구의 선단은 타격면(F)에 상처를 입히지 않을 정도의 경도를 갖는 금속 재료가 사용된다. 또한, 임팩트 가진에서는, 타격면(F)에 상처를 입히지 않을 정도로 가진 치구(14)를 사용하여 가볍게 타격면(F)을 타격한다.
질량 조정체(15)는 예를 들면, 1 내지 20g, 바람직하게는 2 내지 10g의 기지의 질량을 가지고, 타격면(F)에 접착제나 점착제 등을 사용하여 자유 자재하게 점착 가능한 것이다. 질량 조정체(15)는 후술하는 바와 같이, 질량 조정체(15)의 점착 유무에 의해 타격면(F)의 공진 주파수를 변화시키기 위해 사용된다.
소음 계측 장치(16)는 선단에 소음 마이크(16a) 및 소음계 본체(16b)를 구비하고, 소음 마이크(16a) 주위에 방풍 스크린(16c)이 설치된다. 이러한 소음 계측 장치(16)는 공지의 정밀 소음계가 사용된다. 본 발명에 있어서는, 소음 마이크(16a)를 사용한 정밀 소음계 대신 음압 교정을 하지 않는 간단한 마이크로폰을 사용한 소음계를 사용할 수도 있다.
FFT 애널라이저(18)는 소음 계측 장치(16)로부터 출력된 음압 신호를 주파수해석하여, 골프 클럽 헤드(H)의 타격면(F)의 1차 공진 주파수를 구하기 위한 분석기로, 본 발명에 있어서의 공진 주파수 산출부를 구성한다. FFT 애널라이저(18)는 공지의 주파수 분석기가 사용된다. FFT 애널라이저(18)에서 얻어진 1차 공진 주파수는 컴퓨터(20)에 송신된다.
컴퓨터(20)는 후술하는 바와 같이, 질량 조정체(15)를 타격면(F)에 설치한 질량 부가 상태에 있어서의 타격면(F)의 1차 공진 주파수와, 타격면(F)에 질량 조정체(15)를 설치하고 있지 않은 질량 무부가 상태에 있어서의 타격면(F)의 1차 공진 주파수와의 결과로부터, 질량 무부가 상태에 있어서의 타격면(F)의 1차 공진 주파수를 규정하는 모들 파라미터를 구하고, 더욱이, 이 파라미터로부터 모들 파라미터와 반발 계수(e)와의 관계식이나 참조 테이블을 이용하여 골프 볼을 타격면(F)에서 타격할 때의 반발 계수(e)를 산출하여, 골프 클럽 헤드(H)의 반발 특성을 평가하는 부분에서, 본 발명에 있어서의 반발 계수 산출부를 이룬다.
또한, 컴퓨터(20)는 질량이 서로 다른 복수의 질량 조정체(15)를 타격면(F)에 각각 별도로 설치함으로써 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드의 복수의 상태(복수의 부가 질량 상태)에 있어서의 타격면(F)의 1차 공진 주파수의 결과로부터, 질량 무부가 상태에 있어서의 타격면(F)의 1차 공진 주파수를 규정하는 모들 파라미터를 구하고, 더욱이, 이 파라미터로부터 모들 파라미터와 반발 계수(e)와의 관계식이나 참조 테이블을 이용하여 골프 볼을 타격면(F)에서 타격할 때의 반발 계수(e)를 산출하여, 골프 클럽 헤드(H)의 반발 특성을 평가하는 것이어도 된다. 더욱이, 컴퓨터(20)는 예를 들면, 질량 무부하 상태에 있어서의 1차 공진 주파수와, 산출된 상기 모들 파라미터를 조합하여 반발 계수(e)를 산출하여도 된다. 또한, 질량 부가 상태 및 질량 무부하 상태에 있어서의 1차 공진 주파수의 차분(差分) 혹은 비율을 사용하여 반발 계수(e)를 산출하여도 된다. 본 실시예에서는 이와 같이 적어도 질량 무부하 상태 및 질량 부가 상태에 있어서의 1차 공진 주파수를 사용하여 반발 계수(e)를 산출할 수 있는 것인 한에 있어서 반발 계수(e)의 구하는 방법은 제한되지 않는다.
또한, 컴퓨터(20)는 프로그램을 실행함으로써 반발 계수(e)를 산출하는 소프트웨어 처리에 의해 장치를 구성하지만, 본 발명에 있어서는, 이들 처리를 회로 기판 등으로 구성된 전용 장치에 의해 행하는 평가 장치여도 된다.
더욱이, 본 발명에서는, FFT 애널라이저(18)의 주파수 해석을 컴퓨터(20)로 실행시킬 수 있어, 이 경우, 소음 계측 장치로부터 출력되는 음압 신호를 AD 변환하는 AD 변환 보드를 컴퓨터(20)에 조립하여, 음압 신호를 컴퓨터(20)에 직접 넣는 구성으로 하여도 된다.
이러한 평가 시스템(10)에서는, 우선 가진 치구(14)에 의해 골프 클럽 헤드(H)의 타격면(F)이 가진된다. 이 때, 골프 클럽(12)은 예를 들면, 천정보다 호젤부가 공중에 매달린 상태로 되어, 자유단을 형성하는 것이 바람직하지만, 골프 클럽(12)의 골프 클럽 샤프트(S)를 가볍게 고정 지지하여도 된다. 후술하는 바와 같이, 골프 클럽 헤드(H)의 타격면(F)이 막형으로 진동할 때의 공진 주파수에 영향을 주지 않을 정도의 고정 방법이면 된다.
한편, 타격면(F) 근방에 배치하여, 미리 피스톤 폰 등에 의해 교정된 소음계측 장치(16)의 소음 마이크(16a)로부터 임팩트 가진 시의 타격면(F)의 타격음이 계측되어, 소음 계측 장치(16)로부터 음압 신호로서 FFT 애널라이저(18)에 출력된다.
이러한 계측은 예를 들면, 타격면(15)으로의 질량 조정체(15)의 점착 유무에 의한 2개의 상태(질량 부가 형태 및 질량 무부가 상태)에 대해서 행하여진다. 질량 조정체(15)의 타격면(F)에서의 점착 위치는 특별히 한정되지 않지만, 다른 각종 골프 클럽 헤드의 반발 특성을 비교, 평가할 경우, 정밀도 높은 반발 특성의 평가를 하는 점에서 타격면(F)이 대략 일정한 위치에 질량 조정체(15)를 붙이는 것이 바람직하다. 예를 들면, 타격면(F)의 대략 기하학 중심 위치 또는 이 중심 위치 근방이 예시된다. 혹은, 골프 클럽 헤드(H)의 중심을 통과하는 타격면(F)에 수직인 직선과 타격면(F)과의 교점 위치를 질량 조정체(15)의 점착 위치로 하여도 된다.
FFT 애널라이저(18)에서는, 주파수 분석이 행하여져, 예를 들면 0 내지 7000Hz의 대역에서 베이스 밴드의 주파수 분석이 행하여진다.
주파수 분석에서는, 예를 들면 도 2a에 도시되는 바와 같은 음압 파형을 얻을 수 있다. 도 2a는 질량 무부가 상태에 있어서의 음압 파형이다. 여기서, 음압 파형은 0Hz 내지 7000Hz의 대역에 복수의 피크가 발생하지만, 1차 공진 주파수(f)의 발생 대역을, 예를 들면 3000 내지 5000Hz와 같이 미리 좁혀 놓고, 음압 신호의 주파수 파형으로부터 타격면(F)에 질량 무부가 상태에 있어서의 1차 공진주파수(f1)를 특정할 수 있다. 또한, 동일하게 하여, 도 2b에 도시하는 바와 같이, 타격면(F)에 질량 부가 상태에 있어서의 1차 공진 주파수(f2)를 특정할 수 있다.
또한, 질량 부가 상태에 있어서의 1차 공진 주파수(f2)는 질량 무부가 상태에 있어서의 1차 공진 주파수(f1)에 대하여 질량 조정체(15)의 질량분 저하한다.
또한, 이러한 발생 대역이 미리 설정할 수 없어, 1차 공진 피크를 특정할 수 없는 경우는, 이하의 방법에 의해 1차 공진 피크를 특정하여도 된다.
즉, 1차 공진 주파수(f1, f2)는 수천 Hz의 주파수 대역에 존재하기 때문에, 음압 신호 뿐만 아니라 타격면(F)의 진동에도 1차 공진 피크의 정보가 포함되는 것을 이용하는 것이다.
도 3은 도 1에 도시하는 평가 시스템(10)과는 다른 평가 시스템(50)을 도시한다.
평가 시스템(50)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 골프 클럽 헤드(H)의 타격면(F)에 질량이 예를 들면 1g 이하의 가속도 픽 업(52)을 붙이고, 임팩트 해머(56)를 사용하여 타격면(F)을 임팩트 가진을 한다. 가속도 픽 업(52)은 예를 들면, 질량이 0.14g의 엔디부코사 제작 모델(22)이 예시된다. 또한, 가속도 픽 업(52)은 타격면(F)의 진동에 주는 영향이 작은 타격면(F)의 끝 부분의 위치에 붙여지지만, 가속도 픽 업(52)의 질량이 타격면(F)의 진동에 주는 영향을 무시할 수 없는 경우는, 후술하는 바와 같이, 가속도 픽 업(52)과 질량 조정체(15)를 1개의질량 조정체로 간주하기 때문에, 가속도 픽 업(52)을 질량 조정체(15)의 점착 위치 근방에 붙여도 된다.
가속도 픽 업(52)으로부터 앰플리파이어(54)를 통해 얻어지는 가속도 신호와, 임팩트 가진의 가진력을 계측하는 임팩트 해머(56)를 사용하여 앰플리파이어(58)를 통해 얻어지는 가진력의 가진 신호를 FFT 애널라이저(60)에 넣어, FFT 애널라이저(60)로 임팩트 가진의 가진력에 대한 가속도 신호의 함수, 즉 전달 함수를 구한다. 그 때, 임팩트 해머(56)에 의한 가진 위치를 골프 클럽 헤드(H)의 타격면(F) 상에서 분산시켜 임팩트 가진을 하여(도 3에서는 예를 들면 타격면(F) 상에 도시하는 ●표의 위치에서 가진을 행하여), 전달 함수를 가진 위치별로 구한다. 이렇게 하여 구해진 복수의 전달 함수에 있어서, 가진 위치에 관계 없이 타격면(F)의 1차 공진 주파수의 진동 모드의 형태에서 기인한 동일한 위상을 갖는 급준한 피크가 나타난다. 이 피크 위치에 있어서의 주파수를 1차 공진 주파수로서 추출할 수 있다. 도 3에서는, 질량 부가 상태에 있어서의 1차 공진 주파수(f2)를 구하는 예이지만, 이 밖에, 질량 조정체(15)를 타격면(F)으로부터 제거하여, 질량 무부가 상태에 있어서의 1차 공진 주파수(f1)를 구한다.
평가 시스템(50)에 있어서도, FFT 애널라이저(60)의 전달 함수를 구하는 처리를 컴퓨터로 실행시킬 수도 있어, 이 경우, 소음 계측 장치로부터 출력되는 음압 신호를 AD 변환하는 AD 변환 보드를 컴퓨터에 조립하여, 가진 신호 및 가속도 신호를 컴퓨터에 넣는 구성으로 하여도 된다.
도 4는 도 2a, 2b에 사용한 골프 클럽 헤드와는 별도의 골프 클럽 헤드를 사용하여, 타격면(F)에 질량 무부가 상태에 있어서의 타격면(F)에 있어서, 5개소의 다른 위치에서 임팩트 가진을 하였을 때의 전달 함수의 허수부의 파형을 각각 나타내고 있다. 이것에 의하면, 위치 A인 곳에서, 5개의 전달 함수 중 어느 것에 있어서도 허수부가 급준한 최대 피크가 되어 공진 피크를 형성하는 것을 알 수 있다. 이 위치 A의 주파수는 1차 공진 주파수 f1=5820(Hz)이다.
또한, 가진 위치에 관계 없이 전달 함수가 동일 위상이 되어 형성하는 급준(急峻)한 피크의 피크 주파수를 1차 공진 주파수(f1)로서 구하여도 된다. 이와 같이 동일 위상의 급준한 피크를 찾아냄으로써 1차 공진 주파수(f1)를 구할 수 있는 것은 1차 공진 주파수에 있어서의 진동 형태는 타격면(F)이 막과 같이 타격면(F)의 수직 방향으로 동일하게 돌출하거나 혹은 패이는 변형 형태를 갖기 때문이다.
이렇게 하여, 도 2a 및 2b에 도시하는 복수의 피크 중에서 피크가 1차 공진에 의한 공진 피크를 전달 함수를 이용하여 특정할 수 있다. 이렇게 하여, 질량 부가 상태, 질량 무부가 상태에 있어서의 1차 공진 주파수(f1, f2)를 구할 수 있다. 도 2a, 2b에 사용한 골프 클럽 헤드와 도 4에 도시하는 골프 클럽 헤드는 다른 종류의 것이기 때문에, 도 2a에 도시하는 1차 공진 주파수(f1)와 도 4에 도시하는 1차 공진 주파수(f1)는 다르다.
또한, 1차 공진 주파수(f1, f2)는 가속도 신호를 계측함으로써 구할 수 있는전달 함수로부터 정확하게 구할 수 있지만, 미리 주파수 대역을 정해 두고, 음압 신호의 음압 파형으로부터 1차 공진 주파수(f1, f2)를 구하여도 된다.
또한, 골프 클럽 헤드의 타격면(F)에 가속도 픽 업(52)을 붙여 가진 치구(14)로 가진함으로써 얻어지는 가속도 신호의 파형으로부터 1차 공진 주파수(f1, f2)를 구하여도 된다. 이 경우, 1차 공진 주파수(f1, f2)의 특정은 상술한 음압 신호로부터 1차 공진 주파수(f1, f2)를 특정하는 방법과 동일하게 행하면 된다.
또한, 도 4에 도시하는 예에서는 전달 함수를 임팩트 가진의 가진 위치마다 구하여, 1차 공진 주파수를 구하지만, 임팩트 가진의 가진 위치마다 얻어지는 전달 함수를 평균화하여 1개의 전달 함수로서 나타내어, 평균화된 전달 함수에 있어서 얻어지는 최대 피크를 1차 공진 피크로서 1차 공진 주파수를 특정하여도 된다.
도 5는 도 3에서 얻어지는 질량 무부가 상태에 있어서의 가속도 신호의 파형의 일례를 도시하고 있지만, 위치 C에서 1차 공진 피크를 형성한다.
이렇게 하여 구해진 질량 조정체(15)의 점착 유무에 의한 골프 클럽 헤드(H)의 타격면(F)의 2개 상태에 있어서의 1차 공진 주파수(f1, f2)가 컴퓨터(20)로 보내진다.
컴퓨터(20)에서는, 하기 식 (1), (2)를 사용하여 1차 공진 모드에 있어서의 모들 파라미터 m(동적 질량 혹은 모델 매스라 한다) 및 k(동적 스프링 정수 혹은 모들 스티프니스)를 산출한다.
2π×f1=(k/m)(1/2)(1)
2π×f2=(k/(m+△m))(1/2)(2)
여기서, π는 원주율이고, △m은 질량 조정체(15)의 기지의 질량이다.
이와 같이, 식 (1) 및 식 (2)에 의해 1차 공진 주파수를 규정할 수 있는 것은, 1차 공진 주파수(f1, f2)에 있어서의 1차 공진 모드가 타격면(F)의 기하학적 중심 위치 근방을 최대 변위로 하여, 타격면(F)이 막과 같이 타격면(F)의 수직 방향으로 동일하게 돌출하거나 혹은 패이는 단순한 진동에 의한 변형 형태를 갖기 때문이다. 이 때문에, 얻어진 모들 파라미터(m, k)는 실제의 골프 클럽 헤드(H)의 타격면(F)의 1차 공진 주파수를 정하는 동적 질량 및 동적 스프링 정수에 개략 대응한다.
컴퓨터(20)에서는, 식 (1) 및 (2)로 표현되는 모들 파라미터(m, k)가 얻어진 1차 공진 주파수(f1, f2)를 사용하여 구할 수 있다. 더욱이, 구해진 모들 파라미터(m, k)중 모들 파라미터(k)를 사용하여 컴퓨터(20)내에서 미리 정해진 식 혹은 참조 테이블을 이용하여 골프 볼의 반발 계수(e)가 추정 산출된다.
이와 같이 모들 파라미터(k)를 사용하여 골프 볼의 반발 계수(e)를 추정 산출할 수 있는 것은, 모들 파라미터(k)와 반발 계수(e)의 상관 관계가 종래의 추정 산출 방법으로 사용되는 1차 공진 주파수와 반발 계수의 상관 관계에 비하여 보다 강한 상관을 가지고 대응하는 것을 찾아낸 것에 의한 것이다. 예를 들면, 골프 클럽의 타격면의 두께가 장소에 따라 변화하는 편중 두께 구조를 포함하는 각종 골프 클럽 헤드의 반발 계수(e)와 모델 파라미터(k)와의 상관 관계는 종래에 비하여 향상한다.
도 6에는 모들 파라미터(k)와 골프 볼의 반발 계수(e)의 관계의 일례가 도시되어 있다. 도 7에는 1차 공진 주파수(f1)와 반발 계수(e)와의 관계의 일례가 도시되어 있다.
도 6에 도시하는 ◆는 타격면(F)의 두께가 장소에 따라 변화하는 편중 두께 구조를 비롯한 각종 골프 클럽 헤드에 있어서의 질량 무부가 상태에 있어서의 타격면(F)의 1차 공진 주파수를 규정하는 모들 파라미터(k)와 반발 계수(e)와의 관계를 나타내고 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 모들 파라미터(k)와 반발 계수(e)와의 관계는 상관 계수(R2)가 0.8194로 직선 회귀되는 것을 알 수 있다.
한편, 도 7에 도시하는 ◆는 타격면(F)의 두께가 장소에 따라 변화하는 편중 두께 구조를 비롯한 각종 골프 클럽 헤드에 있어서의 타격면(F)의 1차 공진 주파수(f1: 질량 무부가 상태에 있어서의 1차 공진 주파수)와 반발 계수(e)와의 관계를 나타내고 있다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 1차 공진 주파수(f1)와 반발 계수(e)의 관계는 상관 계수(R2)가 0.5589에서 직선 회귀된다.
이와 같이, 도 6에서 도시되는 모들 파라미터(k)와 반발 계수(e)와의 관계를 나타내는 직선 회귀식(L)은 도 7에서 도시되는 1차 공진 주파수(f1)와 반발 계수(e)와의 관계를 나타내는 직선 회귀식에 비하여 상관이 극히 높은 것을 알 수 있다. 따라서, 직선 회귀식(L)을 이용하거나 혹은 이 직선 회귀식(L)에 근거하여 작성된 참조 테이블을 이용하여 모델 파라미터(k)로부터 종래에 비하여 정밀도 높게 반발 계수(e)를 추정 산출할 수 있다.
이러한 직선 회귀식(L) 혹은 직선 회귀식(L)에 근거하여 작성된 참조 테이블을 컴퓨터(20)에 미리 기억 보유해 두고, 이 직선 회귀식 혹은 참조 테이블을 이용하여 반발 계수(e)를 추정 산출하여, USGA가 정한 룰, 즉 반발 계수(e)가 0.830 이하의 조건을 만족하는지의 여부를 평가할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 질량 부가 상태, 질량 무부가 상태에 있어서의 타격면(F)의 1차 공진 주파수를 구하고, 이것에 근거하여 모들 파라미터(k)를 산출하지만, 질량이 다른 2개 이상의 질량 조정체를 타격면(F)에 별도로 붙인 2개 이상의 질량 부가 상태에 있어서의 1차 공진 주파수를 구하여, 이들 타격면의 1차 공진 주파수를 사용하여 질량 무부가 상태에 있어서의 타격면의 1차 공진 주파수를 규정하는 모들 파라미터를 산출하여도 된다.
또한, 가속도 픽 업(52)의 질량이 기지이고, 이 질량이 타격면(F)의 진동에 영향을 줄 정도인 경우, 상술한 가속도 픽 업(52)으로부터 얻어지는 가속도 신호를 사용하여 이하와 같이 2개 상태의 1차 공진 주파수를 구하고, 이보다 질량 무부가 상태에 있어서의 1차 공진 주파수를 규정하는 모들 파라미터를 구하여도 된다. 가속도 픽 업(52)을 1개의 질량 조정체로서 타격면(F)의 중심 위치 등에 붙여 1개번째의 질량 부가 상태로 한다. 더욱이, 가속도 픽 업(52)의 점착 위치 근방에 질량조정체(15)를 붙여 2번째의 질량 부가 상태로 한다. 이 2개의 질량 부가 상태에서 1차 공진 주파수를 구하여, 질량 무부가 상태에 있어서의 타격면의 1차 공진 주파수를 규정하는 모들 파라미터를 산출한다.
또한, 본 실시예에서는 반발 계수(e)의 추정 산출에 모들 파라미터(k)를 사용하였지만, 모들 파라미터(k)의 역수와 반발 계수(e)와의 관계를 직선 회귀한 직선 회귀식 혹은 이 직선 회귀식에 근거하여 작성된 참조 테이블을 이용하여 반발 계수(e)를 추정 산출하여도 된다. 즉, 모들 파라미터(k)의 역수를 사용하여 반발 계수(e)를 추정 산출하여도 된다. 나아가서는, 동적 질량(m)을 사용하여 반발 계수(e)를 추정 산출하여도 된다.
더욱이, 본 실시예에서는, 모들 파라미터(m, k)를 가감승제한 값과 반발 계수(e)를 대응지어, 이 대응을 나타내는 회귀식이나 참조 테이블을 작성하여, 이것을 이용하여 반발 계수(e)를 추정 산출하여도 된다. 적어도, 질량 조정체(15)의 점착 유무를 포함하는 2개의 형태에 의한 타격면(F)의 1차 공진 주파수를 규정하는 모들 파라미터를 사용하여 산출할 수 있으면, 어느 모들 파라미터를 사용하여도 된다. 또한, 모들 파라미터는 질량 파라미터나 강성 파라미터 외에, 1차 공진 주파수 및 1차 공진 진동의 감쇠에 기여하는 감쇠 파라미터를 포함하여도 된다.
또한, 본 발명에 있어서 공진 주파수로서 1차 공진 주파수를 사용하는 것은 타격면(F)의 1차 진동 모드가 골프 볼을 타격할 때의 타격면(F) 변형에 아주 근사하기 때문이다.
더욱이, 보다 정밀도 좋게 반발 계수(e)를 산출하기 위해서는, 1차 공진 주파수(f1)와 모들 파라미터(k)를 사용하여 반발 계수(e)를 산출하는 것이 바람직하다. 1차 공진 주파수(f1)와 모델 파라미터(k)를 사용함으로써, 상기 편중 두께 구조 및 타격면(F)의 두께가 장소에 의하지 않고 균일한 균일 두께 구조의 구별 없이, 보다 정밀도 높게 반발 계수(e)를 산출할 수 있다. 즉, 소정의 계수(a, b 및 c)를 사용하여 하기 식 (3)에서 반발 계수(e)를 산출한다.
반발 계수(e)=a·f1+b·k+c (3)
도 8a는 13종의 편중 두께 구조의 시판되고 있는 골프 클럽 헤드와 32종의 균일 두께 구조의 시판되고 있는 골프 클럽 헤드의 합계 45종에 대해서 상기 모델 파라미터(k)와 반발 계수(e)와의 상관을 나타내는 산포도이다. 도 8b는 식 (3)의 우변에서 산출되는 값과 반발 계수(e)와의 상관을 나타내는 산포도이다.
이것으로부터, 식 (3)의 우변에서 산출되는 값과 반발 계수(e)와의 상관 계수(R2)는 0.9272가 되어 편중 두께 구조 및 균일 두께 구조의 구별 없이 극히 양호하게 대응하고 있는 것을 알 수 있다.
도 9a는 상기 32종의 균일 두께 구조의 골프 클럽 헤드에 있어서의 종래의 1차 공진 주파수(f1)와 반발 계수(e)와의 상관을 나타내는 산포도이고, 도 9b는 상기 32종의 균일 두께 구조의 골프 클럽 헤드에 있어서의 모델 파라미터(k)와 반발 계수(e)와의 상관을 나타내는 산포도이다. 또한, 도 9c는 상기 13종의 편중 두께 구조의 골프 클럽 헤드에 있어서의 종래의 1차 공진 주파수(f1)와 반발 계수(e)와의상관을 나타내는 산포도이고, 도 9d는 상기 13종의 편중 두께 구조의 골프 클럽 헤드에 있어서의 모들 파라미터(k)와 반발 계수(e)와의 상관을 나타내는 산포도이다.
도 9c, 9d의 산포도에 의하면, 편중 두께 구조의 골프 클럽 헤드의 반발 계수(e)는 모델 파라미터(k)의 상관 계수(R2)가 0.8966(도 9d 참조)이고, 1차 공진 주파수(f1)의 상관 계수(R2)가 0.7393(도 9c 참조)이다. 이것으로부터, 모들 파라미터(k) 쪽이 1차 공진 주파수(f1)에 비하여 상관이 높다. 한편, 도 9a, b의 산포도에 의하면, 균일 두께 구조의 골프 클럽 헤드의 반발 계수(e)는 모들 파라미터(k)의 상관 계수(R2)가 0.8147(도 9b 참조)이고, 1차 공진 주파수(f1)의 상관 계수(R2)가 0.8821(도 9a 참조)이다. 이것으로부터, 모들 파라미터(k)쪽이 1차 공진 주파수(f1)에 비하여 상관이 낮다. 이 때문에, 보다 정밀도가 높은 반발 계수(e)를 산출하기 위해서는, 균일 두께 구조에서는 1차 공진 주파수(f1)를 사용하여, 편중 두께 구조에서는 모들 파라미터(k)를 사용하는 것, 즉 골프 클럽의 헤드 구조에 의해 구분하여 사용할 필요가 생긴다. 그러나, 상술한 바와 같이 식 (3)을 사용하여 반발 계수(e)를 산출하는 방법은, 도 8b에 도시하는 바와 같이 상관 계수(R2)가 0.9272로 극히 높은 상관을 나타낸다. 이 때문에, 골프 클럽의 헤드 구조에 의해 반발 계수(e)의 산출 방법을 구분하여 사용할 필요가 없으며, 식 (5)의 우변의 값을 사용하여 반발 계수(e)를 구할 수 있다.
이와 같이, 골프 클럽(12)을 골프 클럽(12)의 호젤부를 공중에 매달거나 혹은 가볍게 지지한 상태에서, 타격면(F)을 임팩트 가진하여, 이 임팩트 가진 시의 음압 신호를 계측하여, 질량 부가 상태 및 질량 무부가 상태에 있어서의 2개의 1차 공진 주파수(f1, f2)를 구하여, 1차 공진 주파수(f1, f2)를 사용하여 반발 계수(e)를 종래에 비하여 정밀도 높게 추정 산출하여 반발 특성을 평가할 수 있다. 더구나, 골프 클럽 헤드(H)로부터 골프 클럽 샤프트(S)를 제거하는 것을 불필요로 하다. 따라서, 경기회 전의 한정된 시간 내에 경기회에서 사용하는 골프 클럽이 반발 계수(e)의 규정을 위반하고 있는지의 여부, 용이하게 더군다나 정밀도 높게 판정할 수 있다.
또한, 골프 클럽 메이커에 있어서, 동일한 골프 클럽(12)을 대량 제조할 경우, 골프 클럽 샤프트(S)와 골프 클럽 헤드(H)가 일체화한 완성품의 골프 클럽(12)의 골프 클럽 헤드(H)의 반발 계수(e)를 질량 조정체(15)의 점착 유무에 의해 극히 용이하고 또한 단시간에 더군다나 정밀도 높게 검사할 수 있다. 이로써, 골프 클럽(12)의 제품 성능의 검사 공정을 간소화하여, 출하되는 골프 클럽(12)의 제품 성능의 격차를 저감할 수 있다.
본 실시예에서는, 골프 클럽 헤드(H)의 타격면(F)의 1차 공진 주파수(f1, f2)로부터 1차 공진 주파수를 규정하는 파라미터를 구하여, 이 파라미터를 사용하여 반발 계수(e)를 추정 산출하지만, 더욱이, 질량 조정체(15)의 타격면(F)에 있어서의 점착 위치를 타격면(F)상에서 여러 가지로 변경하여, 변경 시마다 질량조정체(15)의 점착 유무에 의한 2개의 공진 주파수를 구하여, 이 2개의 공진 주파수로부터 파라미터의 타격면(F)에 있어서의 분포를 구함으로써, 타격면(F)에 있어서의 반발 계수(e)의 분포를 구할 수도 있다. 일반적으로, 공진 모드에 있어서의 진폭이 큰 부분에서는, 질량 조정체(15)의 부가에 의해 공진 주파수가 크게 변화한다. 이렇기 때문에, 질량 부가 상태 및 질량 무부가 상태에 있어서의 타격면(F)에서의 공진 주파수의 차이를 타격면(F)의 각종 위치에서 계측함으로써, 타격면(F)의 진동에 의한 진폭의 대소 분포(변형의 분포), 나아가서는, 이 분포로부터 타격면(F)에 있어서의 반발 계수의 분포를 용이하게 알 수 있다.
본 발명의 방법에서는, 골프 클럽 헤드(H)의 반발 계수(e)를 종래에 비하여 높은 신뢰성을 가지고 추정 산출할 수 있지만, 본 발명의 방법에 의해 추정 산출된 골프 클럽(12)에 있어서의 반발 계수(e)를 포함하는 골프 클럽(12)의 특성에 관한 정보를 광고나 각종 팜플렛에 게재함으로써, 골프 클럽을 구입하는 골퍼의 유효한 정보로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법에 의해 추정 산출된 골프 클럽(12)의 반발 계수(e)를 포함하는 골프 클럽(12)의 특성에 관한 정보를 골프 클럽(12)에 장착되는 태그나 시일 등으로 나타낼 수도 있다. 골퍼는 이 정보를 보고 골프 클럽(12)을 납득하여 구입할 수 있다.
이상, 본 발명의 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법 및 반발 특성 평가 장치에 대해서 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지는 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 각종 개량 및 변경을 하여도 되는 것은 물론이다. 예를 들면, 본 발명에 있어서의 질량 조정체는 1개일 필요는 없으며, 다른 질량을 갖는 복수의 질량 조정체를 사용하여 2개 이상이 다른 질량 부가 상태에 있어서의 공진 주파수 및 질량 무부가 상태에 있어서의 공진 주파수를 구하여, 질량 무부가 상태에 있어서의 공진 주파수를 규정하는 파라미터를 정밀도 높게 산출하여 반발 계수(e)를 구하여도 된다.
본 발명은 질량 조정체의 점착 유무에 의한 질량 부가 상태 및 질량 무부가 상태 혹은 복수의 질량 부가 상태에 있어서의 타격면의 공진 주파수를 구하여, 이들 공진 주파수를 사용하여 종래에 비하여 반발 계수를 정밀도 높게 구할 수 있다. 특히, 질량 무부가 상태에 있어서의 타격면의 공진 주파수를 규정하는 파라미터를 구할 수 있어, 이 파라미터를 사용하여 종래에 비하여 반발 계수를 정밀도 높게 구할 수 있다.

Claims (16)

  1. 골프 클럽 헤드의 골프 볼의 타격면에 외력을 줘 임팩트 가진(加振)을 함으로써 골프 클럽 헤드의 반발 특성을 평가하는 방법에 있어서,
    기지(旣知)의 질량을 갖는 질량 조정체를 상기 타격면에 붙임으로써 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드의 질량 부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수와, 상기 질량 조정체를 상기 타격면에 붙이고 있지 않은 골프 클럽 헤드의 질량 무부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수를 상기 임팩트 가진에 의한 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 구하여,
    구해진 복수의 공진 주파수를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  2. 골프 클럽 헤드의 골프 볼의 타격면에 외력을 줘 임팩트 가진을 함으로써 골프 클럽 헤드의 반발 특성을 평가하는 방법에 있어서,
    서로 다른 기지의 질량을 갖는 복수의 질량 조정체를 상기 타격면에 각각 별도로 붙임으로써 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드의 복수의 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수를 상기 임팩트 가진에 의한 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 구하여,
    구해진 복수의 질량 부가 상태에 있어서의 공진 주파수를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반발 계수를 산출할 때, 상기 질량 조정체를 상기 타격면에 붙이고 있지 않은 골프 클럽 헤드의 질량 무(無)부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수를 규정하는 파라미터를 구하여, 이 파라미터를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 산출하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 반발 계수를 산출할 때, 상기 질량 조정체를 상기 타격면에 붙이고 있지 않은 골프 클럽 헤드의 질량 무부가상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수를 규정하는 파라미터를 구하여, 이 파라미터를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 산출하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공진 주파수는 상기 타격면의 1차 공진 주파수인 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 파라미터는 상기 타격면의 공진 모드의 모들 파라미터인 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 반발 계수를 산출할 때, 모들 매스 및 모들 스티프니스 중 어느 한쪽의 모들 파라미터를 구하여, 이 모들 파라미터를 사용하여 반발 계수를 산출하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응답 신호는 상기 타격면의 진동의 가속도 신호인 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 응답 신호는 상기 타격면의 진동의 가속도 신호인 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    임팩트 가진의 가진 위치를 상기 타격면 상에서 분산시켜 임팩트 가진을 행하여, 임팩트 가진력의 신호에 대한 가속도 신호의 전달 함수를 임팩트 가진의 가진 위치에마다 얻어, 얻어진 전달 함수 중 어느 것에 있어서도 동일 위상으로 피크를 형성하는 피크 주파수를 상기 타격면의 1차 공진 주파수로서 구하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    임팩트 가진의 가진 위치를 상기 타격면 상에서 분산시켜 임팩트 가진을 행하여, 임팩트 가진력의 신호에 대한 가속도 신호의 전달 함수를 임팩트 가진의 가진 위치에마다 얻어, 얻어진 전달 함수 중 어느 것에 있어서도 동일 위상으로 피크를 형성하는 피크 주파수를 상기 타격면의 1차 공진 주파수로서 구하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응답 신호는 상기 타격면의 음압 신호인 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 응답 신호는 상기 타격면의 음압 신호인 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 응답 신호는 상기 타격면의 음압 신호인 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 방법.
  15. 골프 클럽 헤드의 골프 볼의 타격면에 외력을 줘 임팩트 가진을 행하였을 때의 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 골프 클럽 헤드의 반발 특성을 평가하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 장치에 있어서,
    기지의 질량을 갖는 질량 조정체를 상기 타격면에 붙임으로써 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드의 질량 부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수와, 상기 질량 조정체를 상기 타격면에 붙이고 있지 않은 골프 클럽 헤드의 질량 무부가 상태에 있어서의 상기 타격면의 공진 주파수를 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 구하는 공진 주파수 산출부와,
    구해진 복수의 공진 주파수를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 구하는 반발 계수 산출부를 갖는 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 장치.
  16. 골프 클럽 헤드의 골프 볼의 타격면에 외력을 줘 임팩트 가진을 행하였을 때의 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 골프 클럽 헤드의 반발 특성을 평가하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 장치에 있어서,
    서로 다른 기지의 질량을 갖는 복수의 질량 조정체를 상기 타격면에 각각 별도로 붙임으로써 얻을 수 있는 골프 클럽 헤드의 복수의 질량 부가 상태에서의 상기 타격면의 공진 주파수를 상기 임팩트 가진에 의한 상기 타격면의 응답 신호를 사용하여 구하는 공진 주파수 산출부와,
    구해진 복수의 질량 부가 상태에 있어서의 공진 주파수를 사용하여 골프 볼을 상기 타격면에서 타격할 때의 반발 계수를 구하는 반발 계수 산출부를 갖는 것을 특징으로 하는 골프 클럽 헤드의 반발 특성 평가 장치.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100951539B1 (ko) * 2002-04-11 2010-04-08 요코하마 고무 가부시키가이샤 골프 클럽 헤드의 품질 평가방법, 골프 클럽 헤드의 품질관리방법, 골프 클럽 헤드의 제조방법과 골프 클럽 헤드,및 골프 클럽의 제조방법과 골프 클럽
CA2538690A1 (en) * 2006-02-23 2007-08-23 Alan Neil Harpham Dynamically weighted golf club cylinder
JP5454021B2 (ja) * 2009-09-04 2014-03-26 横浜ゴム株式会社 加振力の測定方法
JP2012127674A (ja) * 2010-12-13 2012-07-05 Toray Ind Inc 実験モーダル解析における振動データからのセンサ重量の影響除去方法
US9245457B2 (en) * 2013-03-15 2016-01-26 Nike, Inc. Impact and sound analysis for golf equipment
JP6179379B2 (ja) * 2013-12-06 2017-08-16 トヨタ自動車株式会社 品質評価方法及び品質評価装置、品質評価プログラム
US10426541B2 (en) * 2014-04-02 2019-10-01 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Device for assisting with the placement of an orthopedic instrument
EP3260088B1 (en) * 2016-06-24 2020-07-01 Tornier System for monitoring by-impaction assembly between a prosthetic component and a support member, and surgical kits including such a system
JP6604364B2 (ja) * 2017-08-07 2019-11-13 株式会社プロギア 剛性特性計測方法および剛性特性計測システム
FR3071719B1 (fr) * 2017-09-29 2022-06-03 Centre Nat Rech Scient Dispositif d'insertion d'un implant chirurgical
TWI672668B (zh) * 2017-10-20 2019-09-21 Tungfang Design University 高爾夫球桿頭自動建模系統及方法
CN110231239B (zh) * 2018-05-07 2022-04-01 上海明华电力科技有限公司 一种里氏硬度检测误差修正方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0168041B1 (en) * 1984-07-10 1990-06-20 Sumitomo Rubber Industries Limited A ball striking instrument
CN2083315U (zh) * 1991-01-15 1991-08-21 广东省梅州市梅州粤汉电器厂 电脑报训机
US6035716A (en) * 1996-07-22 2000-03-14 Genencor International, Inc. Method and device for characterizing granule strength
US6592466B2 (en) * 1997-10-23 2003-07-15 Callaway Golf Company Sound enhance composite golf club head
US6648769B2 (en) 1999-05-12 2003-11-18 Callaway Golf Company Instrumented golf club system & method of use
US6605007B1 (en) * 2000-04-18 2003-08-12 Acushnet Company Golf club head with a high coefficient of restitution
CN2457595Y (zh) * 2001-01-11 2001-10-31 华东理工大学 垫片材料的压缩和回弹性试验机
US6527648B2 (en) 2001-04-04 2003-03-04 Callaway Golf Company Measurement of the coefficient of restitution of a golf club
US6585605B2 (en) 2001-04-04 2003-07-01 Callaway Golf Company Measurement of the coefficient of restitution of a golf club
JP3739668B2 (ja) 2001-05-10 2006-01-25 横浜ゴム株式会社 ゴルフクラブヘッドの反発特性評価方法およびゴルフクラブ
JP2004138584A (ja) 2002-10-21 2004-05-13 Yokohama Rubber Co Ltd:The ゴルフクラブヘッドの打撃面の振動分布測定方法およびゴルフクラブヘッドの評価方法

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US6997035B2 (en) 2006-02-14

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