シャフトの振動数
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当サイト筆者は、日本で最初にゴルフ理論でクラブ選定方法、製造方法として振動数理論並びに重量管理理論を提案、平成元年に発明、特許出願しその後、日本で初めて特許を平成6年に取得(第2597789号)、富士通FMRシリーズゴルシスとして、大手ゴルフクラブメーカブリヂストンスポーツや、大手シャフトメーカに情報提供、この分野においてはパイオニアとして貢献してまいりました。その資料を基に当サイトは構成されています。
シャフト振動数とは
固有振動数とは、外部からの力を加えなくても、その物体自身が振動を続ける現象(固有振動)の振動数のこと。 固有振動数の単位はHzで表され、1秒間に物体が振動する回数のこと。
ゴルフクラブの振動数(cpm)とは、ゴルフクラブのシャフトの硬さを示す数値です。従来のシャフトの硬さの表示(X,S,R,A,L)とは異なり、下の写真のような振動測定機で測定します。
上のDR.EYEは当サイト考案・したマルチ振動計です。当サイトは振動数理論で日本で最初の特許取得しシャフトメーカーのシャフトの進化に大きく貢献したパイオニア的存在です。
その方法は、グリップ側を固定し、ヘッド側を引っ張って手を離し、上下に振動させます。1分間にクラブが何回振動するかを測定したものが、振動数(cpm)です。
硬いシャフトの場合、速い速度で振動するため、振動数の数値は大きくなります。逆に軟らかいシャフトの場合、ゆっくりと振動するため、振動数の数値は小さくなります。
つまり、速い速度で振動するシャフト硬く、速度が遅いほど柔らかいシャフトに分類でき、プレイヤーがシャフトから感じる硬さ・軟らかさのフィーリングを最も端的に示すのは振動数になります。
これは従来の硬さ表示(S,R)が、シャフトの素材の硬さでかつ、静的な測定方法で、硬さの表示としては曖昧な測定方法です。
さらに、各メーカ 各ブランドごとにまちまちで、統一されていないのが現実で、ユーザーのシャフト選択を複雑にしています。
それにくらべ、振動数測定はスイング中と同様のスイングのシナリを測定で正確無比で嘘をつきません。
シャフトの振動数フロー
従来のシャフトスペックでは出来ない、振動数フローです。
クラブの重量フローとシャフト振動数フローは、クラブの流れで極めて重要で、振りやすさを統一できる唯一の指数になります。
シャフトの長さと振動数は正比例の関係です。
1インチ短くすると8cpm硬くなります。つまり0,5インチで4cpm変化することです。
つまり、シャフトを1インチ短く持ちスイングすれは、シャフトは硬くなり、ヘッドバランスが軽くなる理論です。
この振動数理論はクラ重量調和にも当てはめることができます。
45インチで260cpmのドライバ―でアイアンの調和をする場合、上の長さとcpmの理論から調和できるアイアンのデータを引き出せます。
以下の方程式で調和データを算出
45インチ×260cpm=11700(絶対硬度)
1170÷38インチアイアン=307cpm
つまり、5アイアン38インチで307cpmが45インチ260cpmに調和するアイアンになります。
同様に7アイアンで37インチに調和する振動数は315cpmとなります。
絶対硬度の値を長さで割った値が調和できるクラブになります。
このシャフトの絶対硬度は、イコールシャフトの振動数フローに当たるのです。
上の白の折れ線グラフは実際のクラブ#1 #5 アイアンセットの硬さをcpmで表したグラフになります。
太いブルーのラインは使用者の最適振動数ラインで、調和の取れるラインで絶対硬度のラインになります。
【参考資料】
全体として、5Wを除くすべてのクラブが硬めのセッテングになっています。
アイアンのシャフトスペックはSシャフトですが、角番手に硬さの違いがでています。番手ごとの距離感の違いや方向性が安定しないデータです。
ヘッドスピードとドライバーの最適振動数
ヘッドスピードとドライバーの最適振動数・参考資料「当社比」
シャフトの長さ 45インチ
38m/s |
39m/s |
40m/s |
41m/s |
---|---|---|---|
230cpm ±3 |
240cpm ±3 |
245cpm ±3 |
250cpm ±3 |
42m/s |
43m/s |
44m.c/s |
45m/s |
255cpm ±3 |
260cpm ±3 |
265cpm ±3 |
270cpm ±3 |
46m/s |
48m/s |
49m/s |
50m/s以上 |
275cpm ±3 |
275cpm ±3 |
280cpm ±3 |
285cpm ±3 |
振動数を波長に変換
シャフトの硬さの絶対的な硬度で、ここでは、シャフトの硬さを電気信号のヘルツに変換した値を振動数(固有振動数)で説明していきます。
振動測定機を用いグリップを固定した状態でヘッドを振動させ1分間の振動回数を測定したものです。 シャフトが硬いほど速く振動し、シャフトが軟らかいほどゆっくり振動する行為を振動数とします。
このことから、振動数の多いシャフトは硬く重く、振動数が少ないシャフトは柔らかく軽いことになります。
また、シャフトの振動数は、シャフトの振るスピードが異なっても、そのシャフトのシナリ速度は変化しない固有の振動数であることです。具体的に言えば、40m/sでスイングしても50m/sでスイングしてもシャフトの硬さを表現する振動数の値は変化しないことを意味します。
固有振動とシャフトのタイミング
この特性を、固有振動数と呼び単位はCPMで表示されます。
以下の表は、1本のシャフトに負荷をかけた場合の、シャフトのシナリを時間帯で表したヘルツになります。
表から赤 大きく振れている オレンジ 普通の振れ 水色 減速した振れ で見られるように、縦のシナリ幅は時間とともに小さく変化しますが、横軸のシナリ復元速度には変化が見られないことです。
これは、シャフトのシナリ速度は、負荷の大きさで変化しないことです。これが固有振動数の特性になります。
この固有振動数の特性を、もう少し理解しやすいように、実際のクラブを使い例を上げて説明します。
45インチのドライバ フレックスS 振動数の値 260cpm クラブ重量315g
このクラブをヘッドスピード43m/sで振った時のシャフトの動的硬さは260cpmです。
このクラブを別のゴルファーがヘッドスピード49m/sで振った場合のシャフトの動的硬さも260cpmになります。
つまり、スピードを変えてもシャフトのシナリ方(cpm)は一定で変化しないことです。
これはスピードを上げてもシャフトのタイミングが変わらなことで、どちらか一方が合うクラブであれば、他方のクラブは合わないクラブになることを意味することになります。
シャフトはよくタイミングと言われますが、260cpmのシャフトのタイミングを計算すると0.057秒になり、インパクトまでのシャフトが戻る時間(シャフトが反転する時間)、このタイミングの時間はどのようなスピードでスイングしても変化しないことです。
自分のヘッドスピードに合うシャフトの硬さが、いかに大事であるかが理解できるとおもいます。シャフトの硬さが合わないことは、インパクトでのフェース向きが一定しない事です。
上のDR.EYEは当サイト考案・したマルチ振動計です。当サイトは振動数理論で日本で最初の特許取得しシャフトメーカーのシャフトの進化に大きく貢献したパイオニア的存在です。
当サイトは、固有振動を更に深く分析、シャフトの反転時間(シャフトの最下点)をインパクトのタイミングと取らえ、シナリの復元時間を算出しています。
そこで、260cpmのシャフトのシナリ復元速度を計算してみましょう。
ゴルフのスイングは1分間に260回の振り(振動)の中で、ただ1回の振りでボールを打つことになります。
これを数値をインパクトに要する時間に計算すれは、
1回のスイングのシャフトのシナリ速度は以下の計算です。
60秒(1分間)÷260=0.230秒
結果、一回のシャフトのシナリ時間が0.230秒になる事がわかります。
インパクトは理論上、この1回の振幅の1/4でむかえます。
その結果
0.230÷4=0.0576秒
これが、260cpmのシャフトがインパクトで復元するシャフトのシナリ速度、0.057秒になります。
この260cpmのシャフトの最下点が0.057秒で、スイングにおけるシャフトのタイミングといえます。
また、このシャフトのシナリタイミングは0.057秒で不変であることになります。
260cpmのシャフトのタイミングがヘッドスピード43m/sに合致しているなら、ヘッドスピード47m/sでスイングすればタイミングが合わないことになります。
力一杯スイングすれば、シャフトのシナリを柔らかくできると信じている一般ゴルファーが結構多く見かけます。
この記事を読まれたら、無茶振りが意味をなさず、ミスショットやスイングのリズムを壊すことを理解してください。
振動数とシャフトのキックポイント
シャフトの持つ特性、キックポイントで先調子と元調子のシャフトではシナリ方の違いで、スイングのフィーリングが大きく異なります。
元調子は手元が柔らかく振動数においても柔らかく、先調子は手元が硬く振動数は高くなるのが特徴です。
固有振動理論から、インパクトが同じタイミングになることで、タメを作れない、ヘッドスピードの遅いゴルファーにはシャフトでタメを作りやすい元調子のクラブをお勧めします。
各メーカーのシャフトと振動数資料はこちらを参考にご覧ください
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