クラブの長さと重さ

クラブの長さと重さ(慣性モーメント)


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クラブの長さと重量(慣性モーメント)

 

近年アマチュアやプロも飛距離アップを計ることで長尺ドライバーを使用、特に年齢からくる体力の衰えから飛距離低下をカバーできるようになってきました。

 

現在ドライバーの基準長が何インチかは言えませんが、これはシャフト重量が大きな要因になっています。

 

ヘッド重量はボールの反発特性に影響するので、190g~200gは必要でありあまり変化はしませんが、シャフトはステールシャフトの120g前後からカーボンシャフトでは40g~80g前後に変化してきました。

 

これにより、スイングウエイトを軽くでき、グリップ側からの慣性モーメントも小さくなり、シャフトを長くすることができるようになりました。

 

このため現在のドライバーの基準長は45インチ程度が基準となり、それ以上の長いクラブが長尺クラブと呼ばれています。

 

ボールの弾道計算で、ボールの飛距離を決める要素は数多くありますが、ほぼインパクトでの打ち出し速度(初速)に比例します。

 

また、シャフトが長いとその先端に着けられたヘッドの速度も長さの比例して増大します。

 



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例えば、43インチで200ヤード飛ばす人が45インチに2インチ伸ばすことで10ヤード飛距離が伸びることになります。

 

45÷43=1.05  で5%の運動量の増加になり200ヤードでは約10ヤード増になります。

 

しかし、これは机の上の論理で、一つの条件が入ります。それは43インチから45インチに長くした場合、スイング速度が変わらないということです。

 

現実には、シャフトを長くすれば振りにくくなり当然スイングスピードも落ちることも考えられます。

 

従って、振りにくくなる欠点と長くする利点との競争によって長尺ドラーバーの価値が判断されることになります。

 

以下のグラフはシャフト長を変えることによる、利点と欠点をグラフにしています。

 

シャフト慣性モーメント

 

結果、表はシャフトを長くすることで慣性モーメントの変化を計算したものです。
これにより、a-シャフトを長くすると負の効果で慣性モーメントが大きくなりスイングスピードが下がることがわかります。

 

また、アマチュアゴルファーの多くはb-シャフトが長い程手打ちのスイングになりやすくさらに負の効果となり、負の効果が正の効果を上回りシャフトを長くすることが、スイングの難しさが残り飛距離増大の効果は望めないことになります。

 

それでは、負の効果を減らす長尺クラブとはどのようにすれはいいのかと言うことになります。これはクラブの進化で、単純にクラブを長くしても慣性モーメントが増加させない
シャフトの軽量化がこの結論です。

 




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これを、実際に具体的にバランス計算をしてみると以下のようになります。

 

ヘッド重量200g、グリップ50g、長さ43インチシャフト重量80gを45インチにすれば、80gのシャフトは83.2gになり、クラブの重心は33.2インチに変化します。

 

ヘッド重量を変えないとして、全体重量は333.75g(11.77オンス)となり、インチオンスでは(33.2-14)×11.77=226インチオンスになります。

 

これをバランス換算表でみるとD8のバランスになってしまいます

 

バランス測定方法

 

バランス測定方法

 

バランス値が上の表の数値になりますから、その数値の左の値がバランスになります。

 

1オンス=25.4mg    1オンス=28.35  になります。

 

43インチでC7バランスのクラブがシャフトを2インチ伸ばすことでD8まで上がることになります。

 

これでは、一般的にいってD8のバランスのクラブはいかに使いにくいかは、誰にでもわかることです。

 

また、グリップ側に何らかのものを入れて単純に長さを伸ばしても、クラブの振動数(シャフトの硬さ)も下がり同じリズムでスイングすることが不可能となり実用的ではありません。

 

しかし、このドライバーに硬めの60gのシャフトを使用して45インチにすれば総重量は310g、インチオンスで218になりバランスはD2となり理想の使用範囲になってきます。

 

これを慣性モーメントの見地から考察すると以下のグラフになります。

 




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シャフト慣性モーメント比較

 

Mをヘッド重量、mをシャフト重量してそれぞれを変えた場合の慣性モーメントの値を求めてみます。

 

縦軸はグリップ側から見た慣性モーメント、横軸はクラブの長さを示しています。

 

ヘッドの重量はボールの反発特性を考慮して200gと固定して、1パターンだけ180gを参考資料としています。

 

43インチの長さで重量120gのステールシャフト、200gのヘッド、50gのグリップを用いたものは、バランスがD3であった。

 

これを一般ゴルファーが振れる限界と仮定して、このクラブの慣性モーメントを求めると0.285kg。m2が得れます。

 

この点から、横に線(赤)を引いて、これをスイングできる理想の範囲とします。

 

すると、43インチのステールシャフト装着のドライバーを45インチで同じ慣性モーメントにするにはシャフト重量が60gでなければならないことがわかります。

 

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では、47インチのドライバーにするとどうでしょうか。

 

同じ慣性モーメントにする為にはシャフト重量が30g以下にしなければならなく、現在30gのカーボンシャフトは現実的でなく、47インチの長尺クラブは打ちやすいクラブとはいえません。

 

では、43インチで長さで90gのカーボンシャフトを使用した場合、同じフィーリングで45インチのクラブを求めると、横線(オレンジ)で示すようにヘッド重量を180gに落とし、かつシャフトの重さを30g程度にしないと同じフィーリングでスイング出来ないことになります。

 

しかし、同じ慣性モーメントにしても、ヘッド重量が20g軽い180gにすることで、ヘッドの持つ反発特性を犠牲にすることになり飛距離増大に繋がらないことになります。

 

以上の上に、ゴルフのスイングは回転する運動で慣性モーメントがポイントになります。

 

現在使用クラブを長くする場合、振動数が下がるため、少し硬めで、シャフト重量を軽くしなけらはならないことがわかります。

 

シャフトを長くする正の効果、長くすることでおこる負の効果を考慮すると飛距離増大のためのシャフトを長くすることより、現在のクラブの平均的クラブ長の45インチ前後のクラブで、正確なスイング軌道で再現性を高めることがミートを高めボール初速を上げることができ、こちらのほうが重要といえます。

 

現在のクラブのシャフト重量が60g前後で製作されるのはこの慣性モーメントを考慮して製作されているからです。

 

 

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